Através do espelho plano retrovisor, um motorista vê um caminhão que viaja atrás do seu carro. Observando certa inscrição pintada no para-choque do caminhão, o motorista vê a seguinte imagem.
O espelho plano produz inversão lateral: direita e esquerda aparecem trocadas.
Portanto, para que o motorista veja no retrovisor a palavra indicada na figura, a inscrição real pintada no para-choque deve ser a imagem especular inversa dela.
Na figura, essa inscrição corresponde à alternativa A.
Com 4 pilhas ideais de $1{,}5\text{ V}$, uma lâmpada de $6\text{ V}$ e fios de ligação, podem-se montar os circuitos esquematizados abaixo. Em qual deles a lâmpada brilhará mais intensamente?
A lâmpada de $6\text{ V}$ brilha mais intensamente quando recebe a maior diferença de potencial compatível com as pilhas.
Quatro pilhas ideais de $1{,}5\text{ V}$ em série, com polaridades concordantes, fornecem
$U=4\cdot1{,}5=6\text{ V}$.
Entre os esquemas, a associação que coloca as quatro pilhas efetivamente em série, com polaridades somadas sobre a lâmpada, é a alternativa C.
Duas esferas rígidas A e B, iguais, estão em equilíbrio dentro de uma caixa, como na figura ao lado. Suponha nulos os atritos. Considere unicamente as forças de contato nos pontos 1, 2 e 3.
Assinale a alternativa em que estão corretamente representadas as direções e sentidos das forças que agem sobre a esfera A.
Como os atritos são nulos, as forças de contato são normais às superfícies em contato.
No ponto 1, o piso exerce sobre A uma força vertical para cima. No ponto 3, a parede direita exerce sobre A uma força horizontal para a esquerda.
No ponto 2, a esfera B empurra A ao longo da linha que une os centros das esferas; sobre A, essa força aponta aproximadamente para baixo e para a direita.
A única alternativa que representa simultaneamente essas três direções é a alternativa A.
Uma bolinha de massa $m$, sob a ação da gravidade e presa através de um fio a um ponto P, é abandonada em B, a partir do repouso. Quando a bolinha passa por A, diretamente abaixo de P, o fio se rompe.
Nos eixos $x$, $y$ traçados, qual dos esquemas abaixo pode representar a trajetória subsequente da bolinha?
No ponto A, a velocidade da bolinha é tangente à trajetória circular. Como A está diretamente abaixo de P, essa velocidade é horizontal, no sentido positivo de $x$.
Após o rompimento do fio, a única força relevante é o peso, vertical para baixo. Assim, o movimento subsequente é um lançamento horizontal: velocidade inicial horizontal e aceleração vertical para baixo.
A trajetória é parabólica, descendo à medida que avança para a direita. Isso corresponde à alternativa C.
Um chuveiro elétrico, ligado em média uma hora por dia, gasta Cr$ 180,00 de energia elétrica por mês. Se a tarifa cobrada é de Cr$ 2,00 por quilowatt-hora, então a potência desse aparelho elétrico é:
O consumo mensal, em quilowatt-hora, é
$E=\dfrac{180}{2}=90\text{ kWh}$.
Como o chuveiro funciona em média $1$ hora por dia, em um mês de 30 dias o tempo de uso é
$\Delta t=30\text{ h}$.
Logo,
$P=\dfrac{E}{\Delta t}=\dfrac{90}{30}=3\text{ kW}=3000\text{ W}$.
Uma força de $1\text{ newton}$ ($1\text{ N}$) tem a ordem de grandeza do peso de
O peso é dado por $P=mg$.
Se $P=1\text{ N}$ e $g\approx10\text{ m/s}^2$, então
$m\approx\dfrac{1}{10}=0{,}1\text{ kg}=100\text{ g}$.
Essa massa é da ordem de grandeza de uma xicrinha cheia de café.
Um menino possui um aquário de forma cúbica. À noite ele joga pó de giz na água para observar a trajetória do feixe de luz de uma lanterna. Os três esquemas abaixo representam supostas trajetórias para um estreito feixe de luz que atravessa o aquário.
Quais desses esquemas são fisicamente realizáveis?
Ao atravessar a fronteira entre o ar e a água, o feixe deve obedecer à lei da refração. A trajetória no interior da água é retilínea, e a mudança de direção só pode ocorrer nas superfícies de separação entre meios.
Entre os três esquemas apresentados na prova, somente o esquema 3 respeita simultaneamente a mudança de direção nas interfaces e a propagação retilínea dentro de cada meio.
Um barco de massa igual a $200\text{ kg}$ está flutuando na água. Espalham-se moedas de $10\text{ g}$ no fundo do barco, até que o volume da parte submersa passe a ser $0{,}25\text{ m}^3$. Sabe-se que o barco continua flutuando. O número de moedas espalhadas é:
Para um corpo flutuando, o peso total é igual ao empuxo.
O volume submerso final é $0{,}25\text{ m}^3$. Como a densidade da água é aproximadamente $1000\text{ kg/m}^3$, a massa total sustentada pelo empuxo é
$m_{total}=1000\cdot0{,}25=250\text{ kg}$.
O barco tem $200\text{ kg}$; logo, a massa das moedas é
$m_m=250-200=50\text{ kg}$.
Cada moeda tem $10\text{ g}=0{,}01\text{ kg}$, então
$N=\dfrac{50}{0{,}01}=5000$ moedas.
Dois pontos móveis P e Q percorrem um mesmo eixo $Ox$; seus movimentos estão representados na figura abaixo, pelo gráfico do espaço $x$ em função do tempo $t$.
Podemos afirmar que:
No gráfico $x\times t$, o ponto de encontro entre as duas retas representa o instante em que os dois móveis têm a mesma posição.
Pelo desenho, as retas de P e Q se cruzam exatamente sobre a linha horizontal tracejada correspondente a $x=x_1$.
Logo, P e Q passam, no mesmo instante, pelo ponto de abscissa $x=x_1$.
No Estado de São Paulo, cuja área é de $2{,}5\times10^5\text{ km}^2$, incidem sobre cada $ ext{cm}^2$, em média, $250\text{ cal/dia}$ de energia solar. O consumo brasileiro de petróleo destinado à geração de calor é de $10^5$ barris por dia, equivalendo a $1{,}6\times10^{14}\text{ cal/dia}$. Seria então interessante tentar obter este calor a partir da energia solar, captada por meio de coletores. Se a eficiência dos coletores fosse 100%, aproximadamente que fração percentual da área de São Paulo deveria ser recoberta por coletores solares para fornecer aquela mesma quantidade de energia?
A área de São Paulo é
$2{,}5\times10^5\text{ km}^2=2{,}5\times10^{15}\text{ cm}^2$.
A energia solar incidente por dia em toda a área seria
$E_S=250\cdot2{,}5\times10^{15}=6{,}25\times10^{17}\text{ cal/dia}$.
A fração necessária é
$f=\dfrac{1{,}6\times10^{14}}{6{,}25\times10^{17}}=2{,}56\times10^{-4}$.
Em porcentagem:
$f\approx0{,}0256\%\approx0{,}026\%$.
Certa quantidade de um gás perfeito sofre três transformações sucessivas: $A\to B$; $B\to C$; $C\to A$, conforme diagrama $pV$ abaixo. Sejam $\tau_{AB}$, $\tau_{BC}$, $\tau_{CA}$, os trabalhos realizados pelo gás em cada uma daquelas transformações.
Podemos afirmar que
Em um diagrama $pV$, o trabalho realizado pelo gás é a área sob a curva: $\tau=\int p\,dV$.
No trecho $A\to B$, há expansão, logo $\tau_{AB}>0$.
No trecho $B\to C$, há compressão, logo $\tau_{BC}<0$; seu módulo corresponde à área sob a curva de retorno, que está em pressões maiores do que a pressão do trecho $A\to B$.
No trecho $C\to A$, o volume é constante, portanto $\tau_{CA}=0$.
Assim, $|\tau_{BC}|>|\tau_{AB}|$.
Duas placas metálicas horizontais estão submetidas a uma diferença de potencial constante $V$; entre as placas existe uma região R em que o campo elétrico é uniforme. A figura abaixo indica um corpúsculo de massa $m$ e carga $+q$ sendo projetado com velocidade $\vec v_0$ para o interior dessa região, sob ângulo $\theta$ de lançamento.
Devido à ação simultânea do campo elétrico e do campo gravitacional, enquanto o corpúsculo estiver na região R, sua aceleração vetorial
Entre placas paralelas, o campo elétrico é uniforme. A força elétrica sobre o corpúsculo é constante:
$\vec F_e=q\vec E$.
O peso também é constante:
$\vec P=m\vec g$.
Logo, a força resultante é constante e a aceleração
$\vec a=\dfrac{q\vec E+m\vec g}{m}$
não depende da direção inicial de lançamento, nem do ângulo $\theta$.