Questões de Física

No interior de uma piscina há um espelho plano horizontal. Um raio de luz monocromática, vindo do ar, penetra na água com ângulo de incidência de 45 0 , refrata-se e, a seguir, reflete-se no espelho. O raio refletido pelo espelho, que faz 60 0 com o raio refratado, retorna à superfície livre da água e emerge para o ar, como mostra, abaixo, a figura 1. Gira-se o espelho em torno de um eixo vertical até que o raio refletido por ele retorne à superfície livre da água com ângulo de incidência limite (L), como mostra a figura 2, acima. Sendo o índice de refração do ar nar =1, pode-se afirmar que, em relação à sua posição inicial, o espelho girou:

A figura mostra um avião descrevendo uma curva circular de centro C e de raio R, em um plano horizontal, com velocidade escalar constante. Sobre o avião estão atuando quatro forças: seu peso P, a força de sustentação Fs exercida pelo ar, a força de propulsão F p devida aos motores, e a força de resistência FR devida aos diversos atritos que se opõem ao movimento. Considerando- se essas informações, pode-se a? rmar que:

Analise as afirmativas abaixo. 1ª- Quando uma onda luminosa monocromática, vinda do vácuo, incide num cristal transparente, dá origem a uma onda refletida e a outra refratada, ambas de mesma frequência, porém, o comprimento da onda refletida é maior do que o da onda refratada. 2ª- A frequência de uma onda depende exclusivamente da fonte emissora. Já a velocidade de propagação de uma onda luminosa no vácuo é maior do que qualquer outro meio transparente. Considerando o conteúdo das duas afirmativas e a existência ou não de uma relação entre elas, pode-se afirmar que:

Um bloco de 4kg é abandonado a uma altura de 4,75m verticalmente acima de uma mola ideal de constante elástica K=80N/m, que possui uma extremidade ? xa a um piso horizontal, como mostra a ? gura abaixo. Suponha que o bloco, ao colidir com a mola, a comprima verticalmente. Desprezando-se as perdas de energia mecânica, e considerando g=10m/s 2 , o valor máximo do módulo da velocidade do bloco enquanto ele está descendo é:

Analise as afirmativas abaixo. 1ª- Em uma trajetória curvilínea, o módulo do vetor velocidade média é menor que o módulo da velocidade escalar média correspondente ao mesmo intervalo de tempo. 2ª- Quando dois móveis percorrem distâncias desiguais em intervalos de tempos iguais, o que percorreu a menor distância mudou de posição mais lentamente. Considerando o conteúdo das duas afirmativas e a existência ou não de uma relação entre elas, pode-se afirmar que:

O tempo previsto para a travessia de catamarãs entre Rio e Niterói é de 15 minutos, num percurso de 6km. Certo dia, durante uma travessia, uma forte chuva obrigou o condutor a reduzir, durante 10 minutos, a velocidade do catamarã para 12km/h. Passada a chuva, o barco retomou sua marcha habitual. Por causa disso, o tempo de duração dessa travessia, em relação ao tempo estimado, sofreu um acréscimo de:

Sabe-se que 1 mol de qualquer substância possui (aproximadamente) 6.10 23 moléculas. Colocam-se 18g de água em um recipiente aberto. Decorrido algum tempo, verifica-se que, por evaporação, ¼ das moléculas passou da fase líquida para a fase gasosa. Consequentemente, a ordem de grandeza do número de moléculas que resta na fase líquida é:

O Insano é um toboágua com 41 metros de altura, localizado no Beach Park, na cidade de Fotaleza-CE. Em função da sua altura e inclinação, o toboágua proporciona uma descida extremamente rápida, e em poucos segundos o banhista chega ao ponto mais baixo com uma velocidade aproximadamente de 100,8km/h. Por essas características, o Insano é considerado o mais radical dos equipamentos do gênero no planeta. Considerando que um banhista com 70kg parte com velocidade inicial igual a zero do ponto mais alto do toboágua e que a aceleração da gravidade local é 10m/s 2 , a energia dissipada pelos diversos atritos que se opõem ao movimento ao longo da descida é:

Uma partícula está animada por um movimento circular uniforme de período T. Seja ?t o intervalo de tempo necessário para que a partícula se desloque entre dois pontos de sua trajetória. Em cada volta, o valor máximo do módulo do impulso da resultante das forças que atuam sobre a partícula será máximo quando ?t for igual a:

Um carro de fórmula 1 possui uma chapa metálica quadrada, de um material homogêneo, para a proteção dos pés do piloto. A chapa possui um orifício circular por onde passa o eixo de direção do carro. Suponha que, durante a corrida, a chapa se aqueça de um modo uniforme e que seu lado aumente 2,00%. Nesse caso, a área do orifício circular:

A figura 1 mostra um bloco em repouso, apoiado numa superfície plana e horizontal. Nesse caso, a superfície exerce sobre ele uma força A fi gura 2 mostra o mesmo bloco descendo, com movimento uniforme, uma rampa inclinada em relação à horizontal ao longo da reta de menor declive. Nesse caso, a rampa exerce sobre ele uma força Essas forças são tais que:

Para alimentar uma lâmpada de 20W – 5V, dispõe-se de n geradores idênticos, cada um de força eletromotriz e=6V e resistência interna r=1O, ligados a ela, como mostra o esquema acima. Para que a lâmpada funcione de acordo com suas especificações, o número n de geradores utilizados deve ser:

Um recipiente fechado, adiabático e termicamente indilatável, contém 6,0.1023 moléculas de um gás ideal sob 1,00 atm a 27 o C. Por um defeito na válvula de segurança, uma parte do gás escapa do recipiente. Sanado o defeito e cessado o vazamento, quando se restabelece o equilíbrio termodinâmico, o gás restante no recipiente está sob 0,63 atm a -3 o C. O número de moléculas do gás que escapou durante o vazamento foi:

Numa competição automobilística, na qual os pilotos primavam pela regularidade, o piloto 1 gasta 1 min para dar uma volta completa, enquanto o piloto 2 é 20 % mais rápido. Devido a um problema mecânico, o piloto 2 vai para os boxes ao completar a 3ª volta. Entre ficar, resolver o problema e acelerar de volta pista, ele perde 126 s. Suponha que após o retorno do piloto 2 à corrida, ambos os pilotos mantenham o desempenho inicial. A contar do retorno, o piloto 2 conseguirá alcançar o piloto 1 após percorrer:

Num laboratório, os líquidos são armazenados em frascos que têm, todos, o mesmo volume. Num recipiente, misturam-se o conteúdo de dois frascos de um líquido de densidade igual a 5 g/cm 3 e o conteúdo de três frascos de outro líquido de densidade igual a 2 g/cm 3 . Obtém-se, nesse caso, uma mistura homogênea de densidade igual a:

Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém 460 g de gelo a -20º C. Nele são introduzidos 50 g de água a 20º C. O calor específico do gelo é 0,50 cal/go C, o da água (líquida) é 1 cal/go C e o calor latente de fusão do gelo, que é igual ao de solidificação da água, é 80 cal/g. Quando se estabelece o equilíbrio térmico, a massa de gelo existente no calorímetro é:

Os cinco frascos representados abaixo são transparentes, indilatáveis, estão apoiados numa superfície plana e horizontal e parcialmente cheios d’água em temperaturas diferentes. Sabe-se que em um deles a água está a 4 o C. Lembre-se de que a água tem uma dilatação anômala entre 0 o C e 4 o C, como ilustra o gráfi co abaixo, que mostra como a densidade ? da água varia em função da temperatura ? Para tentar descobrir em qual dos recipientes a água está a 4 o C, dispondo-se de uma balança de braços iguais, coloca- se o frasco (2) em um dos pratos e testa-se o equilíbrio da balança colocandose cada um dos quatro frascos no outro prato. Eis os resultados Analisando os resultados desses quatro experimentos, é possível concluir que a água se encontra a 4 o C no frasco:

No circuito esquematizado na fi gura abaixo, os resistores são alimentados por um gerador ideal (de resistência interna desprezível).

Para que a potência dissipada por qualquer um dos resistores não ultrapasse 12 W, a força eletromotriz do gerador pode valer, no máximo:

Uma partícula está percorrendo a trajetória circular de centro em C e de raio R, mostrada na fi gura abaixo. Nela estão representados, por segmentos orientados, o vetor velocidade e o vetor aceleração da partícula no instante em que ela passa pela extremidade da direita do diâmetro horizontal. O vetorforma um ângulo de 150º com o vetor Sendo o raio R do círculo – trajetória mede:

Quando um ângulo ? é muito pequeno Assim, a lei de Snell para a refração de raios luminosos com “pequena incidência” (i < 10º) toma a seguinte forma:

Uma pessoa olhando normalmente (perpendicularmente) à superfície livre da água que se encontra em repouso contida em um tanque, estima em 1,20 m a profundidade da coluna d’água. Nesse caso, sendo o índice de refração da água Nagua = 4/3e o índice de refração do ar nar = 1, a profundidade da coluna d’água mede:

No circuito esquematizado na fi gura, o voltímetro (ideal) indica 12 V, quer esteja a chave C aberta ou fechada. Com a chave C fechada, o amperímetro (ideal) indica: