FMJ · 2014 · CG — Prova de Física

O recipiente é rígido, então o volume é constante. Da equação de estado, $\dfrac{P}{T} = \dfrac{nR}{V} = \text{constante}$: a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta.

Ao receber calor, a temperatura aumenta e a pressão aumenta de forma linear: o gráfico é um segmento de reta crescente.

A aceleração vetorial média é $\vec a_m = \dfrac{\vec v_F - \vec v_C}{\Delta t}$, com mesmo sentido do vetor $\Delta\vec v = \vec v_F - \vec v_C = \vec v_F + (-\vec v_C)$.

Na figura, a velocidade de partida $\vec v_C$ aponta para baixo, e a de chegada, $\vec v_F$, para a direita. O vetor $-\vec v_C$ aponta para cima. Somando $\vec v_F$ (para a direita) com $-\vec v_C$ (para cima), obtém-se um vetor inclinado para cima e para a direita (de módulo $v\sqrt2$).

Como $\Delta t > 0$, $\vec a_m$ tem a mesma direção e o mesmo sentido de $\Delta\vec v$. Mesmo com velocidades de mesmo módulo, a aceleração média não é nula, pois as direções mudaram.

A frequência é $f = \dfrac{3\,000}{60} = 50\text{ Hz}$ e o raio é $R = \dfrac{0{,}5}{2} = 0{,}25\text{ mm} = 2{,}5 \cdot 10^{-4}\text{ m}$.

$v = 2\pi f R = 2 \cdot 3 \cdot 50 \cdot 2{,}5 \cdot 10^{-4} = 7{,}5 \cdot 10^{-2}\text{ m/s}$.

O avião sobe inclinado de um ângulo $\alpha$ com velocidade constante em módulo, direção e sentido (movimento retilíneo e uniforme). Portanto, a aceleração é nula e, pela segunda lei, a força resultante também é nula: o empuxo e a sustentação equilibram o peso e a resistência do ar.

Para um satélite em órbita próxima da superfície, a única força é a gravitacional e a aceleração centrípeta é igual ao campo gravitacional: $a = \dfrac{G M}{R^2}$.

Para Marte, $M_M = \dfrac{M_T}{10}$ e $R_M = \dfrac{R_T}{2}$: $\dfrac{a_M}{a_T} = \dfrac{M_M}{M_T} \cdot \dfrac{R_T^2}{R_M^2} = \dfrac{1}{10} \cdot 4 = \dfrac{2}{5}$.

Em qualquer colisão (sem forças externas), a quantidade de movimento vetorial do sistema se conserva, mesmo que a energia cinética não se conserve. Antes da colisão, $\vec Q = M_A\vec v_A + M_B\vec v_B$.

Como $\vec v_A \perp \vec v_B$, os vetores $M_A\vec v_A$ e $M_B\vec v_B$ também são perpendiculares, e o módulo da soma é dado pelo teorema de Pitágoras: $Q = \sqrt{(M_A v_A)^2 + (M_B v_B)^2}$.

A pressão total em profundidade $h$ é $p = p_{atm} + \rho\,g\,h$. Em $h = 0$ ela vale $p_{atm}$, não zero (o gráfico começa acima da origem).

Do topo até $h_1$ o líquido é o de cima; a pressão cresce linearmente com inclinação $\rho_1 g$. Abaixo de $h_1$, o líquido de baixo é mais denso (azul), então a inclinação passa a ser $\rho_2 g > \rho_1 g$: o gráfico é uma poligonal crescente, que parte de $p_{atm}$ e fica mais inclinada em $h_1$.

A fibra tem um núcleo de maior índice de refração que a casca. Para ângulos de incidência maiores que o ângulo limite, a luz sofre reflexão interna total na interface núcleo–casca e é conduzida por sucessivas reflexões, sem perda de energia por refração para fora.

Um átomo neutro de número atômico $Z = 27$ tem 27 elétrons. A carga total deles, em módulo, é $Q = 27 \cdot 1{,}6 \cdot 10^{-19} = 43{,}2 \cdot 10^{-19} = 4{,}32 \cdot 10^{-18}\text{ C}$.

A potência elétrica é $P = U\,i \Rightarrow i = \dfrac{P}{U}$. Em $110\text{ V}$: $i = \dfrac{165}{110} = 1{,}5\text{ A}$. Em $220\text{ V}$: $i = \dfrac{165}{220} = 0{,}75\text{ A}$.

Dobrar a tensão (com mesma potência) reduz a corrente à metade.

O polo positivo da pilha está ligado ao contato da esquerda e o negativo, ao da direita. A corrente convencional sai do polo positivo, entra no fio pela esquerda, percorre o trecho $AB$ da esquerda para a direita e retorna ao polo negativo.

No ímã em ferradura, o polo $N$ está embaixo e o polo $S$, em cima: as linhas de campo no entreferro vão de baixo para cima. Com a corrente para a direita ($\vec L \to$) e o campo para cima, a regra da mão direita para $\vec L \times \vec B$ dá um vetor que sai do plano frontal do desenho, isto é, a força sobre a base $AB$ aponta para fora do ímã.