Dois objetos A e B se movem na mesma trajetória e seus deslocamentos são medidos a partir de uma origem comum. As suas funções horárias são, respectivamente,
$$s_A=5+4t$$
$$s_B=20-2t$$
onde $s$ é dado em metros e $t$ em segundos.
Considerando os dados acima, o instante e a posição do encontro dos dois objetos são, respectivamente,
No encontro, as posições são iguais:
$5+4t=20-2t$.
$6t=15\Rightarrow t=2{,}5\text{ s}$.
Substituindo em uma das funções:
$s=5+4(2{,}5)=15\text{ m}$.
Logo, alternativa A.
Quanta energia deve ser adicionada ao gelo a −10°C para produzir $1\text{ m}^3$ de água a 0°C?
Admita $c_{gelo}=0{,}5\text{ cal/g°C}$ e $L_{gelo}=80\text{ cal/g}$.
Para $1\text{ m}^3$ de água, a massa é aproximadamente $1000\text{ kg}=10^6\text{ g}$.
Primeiro, aquece-se o gelo de −10°C até 0°C:
$Q_1=mc\Delta T=10^6\cdot0{,}5\cdot10=5\times10^6\text{ cal}$.
Depois, ocorre a fusão:
$Q_2=mL=10^6\cdot80=8\times10^7\text{ cal}$.
$Q=8{,}5\times10^7\text{ cal}=8{,}5\times10^4\text{ kcal}$.
Portanto, alternativa C.
São forças que os corpos exercem mutuamente, ainda que estejam distantes uns dos outros. Como exemplos dessas forças, a força que faz com que um objeto eletrizado atraia outro objeto eletricamente neutro; a força que produz a queda de uma maçã do seu galho e a força de atração entre dois polos opostos de um ímã.
Tais forças são denominadas
Forças elétrica, gravitacional e magnética podem atuar sem contato mecânico direto entre os corpos.
Elas são classificadas como forças de campo.
Logo, alternativa D.
O gráfico abaixo representa o processo termodinâmico de um gás ideal.
As temperaturas inicial e final do processo são respectivamente iguais a $T_1=300\text{ K}$ e $T_2=600\text{ K}$. Nessas condições, o volume final da massa gasosa será
Aplicando a equação geral dos gases ideais entre os estados 1 e 2:
$$\frac{p_1V_1}{T_1}=\frac{p_2V_2}{T_2}$$
Pelos valores indicados no gráfico, $p_1=p_2$ e $V_1=3\times10^{-3}\text{ m}^3$.
Assim, $V_2=V_1\dfrac{T_2}{T_1}=3\times10^{-3}\cdot\dfrac{600}{300}=6\times10^{-3}\text{ m}^3$.
Portanto, alternativa B.
A figura mostra um raio de luz que incide num espelho plano, formando com a sua superfície um ângulo de 37°.
O correspondente ângulo de reflexão na figura acima é
O ângulo de incidência é medido em relação à normal ao espelho.
Como o raio forma 37° com a superfície, ele forma
$i=90°-37°=53°$
com a normal. Pela lei da reflexão, $r=i$.
Logo, alternativa B.
A figura abaixo mostra uma carga elétrica $q=-3\times10^{-6}\text{ C}$ que se desloca com velocidade de $5\times10^2\text{ m/s}$ sobre o eixo x, formando um ângulo de 30° com o vetor campo magnético $\vec B$, de intensidade $4\times10^{-2}\text{ T}$.
A intensidade da força magnética, perpendicular ao plano xy, que agirá sobre a carga é de
O módulo da força magnética é
$$F=|q|vB\sen\theta$$
$F=3\times10^{-6}\cdot5\times10^2\cdot4\times10^{-2}\cdot\sen30°$.
Como $\sen30°=0{,}5$:
$F=3\times10^{-5}\text{ N}$.
Portanto, alternativa C.