Questões de Física — ESCOLA NAVAL 2010

Dois pendulos constituídos por fios de massas desprezíveis e de comprimento L = 2,0 m estão pendurados em um teto em dois pontos próximos de tal modo que as esferas A e B, de raios desprezíveis, estejam muito próximas, sem se tocarem. As massas das esferas valem mA = 0,10 kg e mB = 0,15 kg. Abandona–se a esfera A quando o fio forma um ângulo de 60° com a vertical, estando a esfera B do outro pêndulo na posição de equilíbrio. Sabendo que, após a colisão frontal, a altura máxima alcançada pelo centro de massa do sistema, em relação à posição de equilíbrio, é de 0,40 m, o coeficiente de restituição da colisão é

Um bloco é solto de certa altura sobre uma mola ideal vertical que possui constante elástica K, como mostra a figura 1. O bloco passa a ficar preso à mola (despreze as perdas nesta colisão) comprimindo–a até parar momentaneamente. A figura 2 mostra o gráfico da Energia Cinética (E c)do sistema mola – bloco em função da deformação da mola (Y) . Sabe–se que E c é medida em joules e Y em metros. Analisando o gráfico, conclui–se que o valor da constante elástica K, em N/m, é

Duas pequenas esferas, de raios desprezíveis, estão carregadas com cargas elétricas de mesmo valor absoluto e sinais contrários, sendo mantidas afastadas, uma da outra, por meio de uma mola ideal não condutora de constante elástica igual a 25,0 N/m. Sabe–se que a distância L = 36,0 cm. As duas cargas elétricas formam um sistema, no vácuo, que possui energia potencial eletrostática de valor absoluto igual a 0,90 J. O comprimento Lo, em centímetros, da mola não deformada é Dado: Kvácuo = 9,0.10 9 N.m 2 / C 2

Uma espira retangular (com uma volta de fio) de lados a = 0,50 m e b = 2,0 m está, no instante inicial t = 0, disposta no plano da folha e imersa numa região na qual existe um campo magnético uniforme para direita de módulo igual a 1,0 tesla. A corrente i = 0,20 A circula na espira no sentido horário. Em virtude do torque magnético, a espira gira de 30° no intervalo de tempo de 2,0 s. O módulo do torque magnético inicial, emN.m, atuando sobre a mesma, e o valor absoluto da força eletromotriz média induzida pelo giro, emvolt, respectivamente, são:

Um satélite artificial percorre uma órbita circular ao redor da Terra na altitude de 9, 63.10 3 km. Para atingir a velocidade de escape, nesta altitude, o satélite deve ter, através de um sistema de propulsão, o módulo da sua velocidade linear multiplicado por Dados: G.M= 4,00.10 14 N.m 2 / kg e RT = 6,37.10 3 km (G é a constante de gravitação universal; M é a massa da Terra; RT é o raio da Terra) .

Um corpo de massa m passa pela origem do sistema coordenado XOY, no instante t= 0, com velocidade

Três forças constantes atuam sobre o corpo: o peso, a força vertical para cima Verifica–se que entre t = 0 e t = 4,0 s houve variação da energia mecânica de 9,6.10 3 J. O valor da massa m, em kg, é

Um pequeno bloco de massa m = 2,0 kg é lançado da posição A com velocidade de módulo igual a 4,0m/ s. O trecho ABC do percurso, no plano vertical, possui atrito desprezível e o trecho CD, de comprimento igual a 1,0 m, possui atrito cujo coeficiente cinético é 0,20?3. Despreze a resistência do ar e considere a energia potencial gravitacional zero no nível BC. Após passar pela posição D, a máxima energia potencial gravitacional(em joules) atingida pelo bloco é

Um forno elétrico, que opera na voltagem de 120 V e corrente elétrica de 15A, possui rendimento de 80% . No seu interior foram colocados 2,5 litros de água na temperatura inicial de 39,1°C. Após 20 minutos, verifica–se que certa quantidade de água se vaporizou. Sabendo que a temperatura de vaporização é de 100° C, a variação de entropia, em kJ/K, da água durante a vaporização é

Analise as afirmativas abaixo no que se refere às ondas sonoras. I – A intensidade do som está relacionada à frequência das vibrações das moléculas do meio e é a qualidade pela qual um som forte se distingue de um som fraco. II – A potência de uma fonte, que emite ondas sonoras isotropicamente, não depende do meio que o som se propaga e nem da distância do observador à fonte.

III – Para sons de mesma frequencia, a percepção auditiva humana cresce linearmente com o aumento da intensidade do som. IV – Se em certa distância de uma fonte sonora o nível sonoro aumenta de 15 dB, então a intensidade sonora aumentou de um fator igual a 10N . V – Uma onda sonora consiste numa compressão seguida de uma rarefação do meio em que se propaga. A distância entre uma compressão e uma rarefação sucessivas é o comprimento de onda da onda sonora. Assinale a opção que contém apenas as afirmativas corretas:

No circuito elétrico abaixo, temos inicialmente a chave K aberta e os capacitores completamente carregados. Fechando–se a chave, após um longo intervalo de tempo, o capacitor C2 estará sob nova diferença de potencial. O valor absoluto da variação da diferença de potencial, em volts, no capacitor C2 entre a situação inicial e final é

Uma pequena esfera rígida de massa m é liberada do repouso da posição 1, localizada a uma distância vertical H acima da borda de uma cavidade hemisférica de raio R (ver figura). A esfera cai e toca, tangenciando, a superfície rugosa desta cavidade (posição2) com o dobro da velocidade com a qual deixa a mesma (posição 3) , parando momentaneamente na altura h acima do planoda borda (posição4). Despreze a resistência do ar. A razão H/h é igual a

A figura 1 mostra o gráfico da velocidade em função do tempo de uma particula de massa m e carga elétrica –q que se move entre as placas de um capacitor plano de placas paralelas (figura 2) . Na região entre as placas, existe um campo elétrico uniforme e o meio é vácuo. Se, no instante t = 0, a partícula possui velocidade no sentido positivo de x, o módulo da sua aceleração, em m/ s 2 aproximadamente igual a Dados: ?39=6,245; ?40=6,324; ?41=6,403; ?42=6,481

Fixada ao bloco 1, a mola ideal de constante elástica K exerce sobre este uma força responsável por acelerá–lo do repouso (x = – A) até o choque perfeitamente elástico com o bloco 2, em repouso. O choque ocorre em x= 0, coordenada na qual se anula. Imediatamente após a colisão, os blocos se afastam com velocidades iguais em módulo e o sistema molabloco 1 inicia um movimento harmônico simples com amplitude de oscilação igual a A/2. Despreze os atritos. A razão entre as massas m 1/m2 dos blocos vale