Questões de Física

Três barras rígidas de aço AB, BC e CA são montadas de modo a formar um triângulo pitagórico, conforme apresentado na figura. O sistema esta apoiado em um pino no ponto A e o lado BC encontra-se alinhado com a direção horizontal. A densidade linear de massa das barras é µ e a aceleração da gravidade é g.

A força horizontal aplicada para manter o sistema em equilíbrio devera ter:

Figura 1 - Vista superior imediatamente antes do impacto.

Figura 2 - Vista superior após o impacto.

Um projetil atinge um colete balístico sem perfurá-lo. A ação da fibra do tecido balístico no projetil esta representada na figura acima. A deformação da fibra e transmitida pela propagação de pulsos longitudinais e transversais que se afastam radialmente do ponto de impacto, em que o projetil produz uma deformação em forma de cone no tecido. O pulso longitudinal, que se propaga ao longo da fibra, faz com que ela se deforme, afinando na direção radial. O pulso transversal, que se propaga com velocidade menor que a velocidade longitudinal, esta associado a depressão. A medida que o projetil penetra no tecido, o raio r da depressão aumenta fazendo com que o material do colete se mova na mesma direção do projetil, mantendo o ângulo θ. Sabe-se que a velocidade do projetil logo após atingir o colete é dada pela função horária v(t) = 250 − 5 × 10⁶t [m/s].

Dados:
• velocidade do projetil antes do impacto: 250 m/s;
• velocidade do pulso longitudinal na fibra: 2000 m/s; e
• ângulo θ = 60°.

No instante em que a velocidade do projetil for nula, os raios aproximados das regiões deformadas pelo pulso transversal (r) e pelo longitudinal (R), são, respectivamente:

Na figura, ilustra-se um anteparo e um capacitor de placas paralelas cujo dielétrico é o ar. A luz de um laser incide no capacitor, paralelamente as placas. A figura de difração resultante e observada em um anteparo distante.

Dados:
• permissividade elétrica do ar: 
• área das placas: A; e
• comprimento de onda da luz do laser: λ.

Se o primeiro mínimo da figura de difração e verificado para um ângulo θ, a capacitância do capacitor é:

Um corpo de gelo esta disposto na extremidade de uma gangorra que possui uma barra de comprimento C, cuja massa e uniformemente distribuída. Inicialmente, o sistema esta em repouso, conforme mostra a figura acima. Em o gelo e aquecido por um resistor de resistência R, percorrido por uma corrente elétrica contínua i.

Dados:
• calor latente de fusão do gelo = L_f;
• massa da barra da gangorra: m; e
• massa inicial do bloco de gelo: .

Considerando que a agua proveniente do gelo não se acumula na gangorra e que todo o calor proveniente do aquecimento da resistência e empregado para aquecer o gelo, o instante de tempo t em que a barra iniciara seu movimento será:

Analise as afirmativas abaixo, referentes ao funcionamento de duas máquinas de Carnot, em que uma e ciclo motor e a outra, ciclo de refrigeração.

1: Levando em conta as temperaturas dos reservatórios térmicos e supondo que 80% da potência disponibilizada do ciclo motor seja empregada para o acionamento do ciclo de refrigeração, a quantidade de calor removida da fonte fria nesse ciclo será 120 kJ/min.

2: Considerando apenas o ciclo motor, se a temperatura da fonte fria for duplicada e, simultaneamente, a temperatura da fonte quente for quadruplicada, o motor térmico violar a a Segunda Lei da Termodinâmica.

3: Se a temperatura da fonte quente do ciclo motor for modificada para 500 K, a quantidade máxima de calor removido da fonte fria do ciclo de refrigeração terá o mesmo valor numérico do apresentado na Afirmativa 1.

Dados:

• temperaturas, respectivamente, da fonte quente e da fonte fria do ciclo motor: 600 K e 300 K;

• temperaturas, respectivamente, da fonte quente e da fonte fria do ciclo de refrigeração: 300 K e 268 K; e

• calor adicionado a máquina térmica do ciclo motor: 2400/67 kJ/min.

Considerando que a operação do refrigerador térmico é efetuada pela potência disponibilizada pelo motor térmico, está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)

O circuito mostrado acima, emprega um fio de 2 mm2 de seção transversal e resistividade de 0,4 Ω mm²/m.

A diferença de potencial (ddp) entre os pontos A e B, em volts, e: