Questões de Física

O princípio de funcionamento do macaco hidráulico está ilustrado na figura abaixo, onde são representados dois cilindros com seções transversais de áreas a₁ e a₂ interconectados e preenchidos com um fluido de densidade ρ_f. 

Considere que o sistema está sob a ação da gravidade e que sobre a superfície do fluido em cada cilindro há um êmbolo de massa desprezível. Sob o êmbolo de maior área é presa por um fio, de massa desprezível, uma massa m de densidade ρ_m> ρ_f, e sobre o outro êmbolo repousa outra massa idêntica à primeira. Para que esse sistema permaneça em equilíbrio estático, com os êmbolos à mesma altura em relação ao solo, a razão a₁/a₂ deve ser dada por

A velocidade v de um objeto puntiforme que parte com uma velocidade inicial v₀ e é submetido a uma aceleração constante a, em cada instante de tempo t, é dada por v = v₀ + at. Esta equação pode ser reescrita em termos de uma variável adimensional v’ = v/v₀, de modo que v’ = 1 + a’t. Note que v’ é proporcional à velocidade v da partícula. Usando-se o Sistema Internacional de Unidades nas igualdades anteriores, conclui-se que a unidade de medida de a’ é 

Um tubo em formato de U está parcialmente cheio de um fluido I com densidade ρ_I. Um fluido II, com densidade ρ_II < ρ_I, é colocado em um dos ramos do tubo de modo a formar uma coluna de altura h_II, conforme a figura abaixo.

Considerando-se os fluidos imiscíveis entre si e denotando-se por g o módulo da aceleração da gravidade, a razão h_I /h_II entre as alturas é dada por

Dois cilindros retos de raios r₁ e r₂, com r₁ > r₂, são suspensos próximo à superfície da Terra por fios. Os comprimentos dos fios são tais que as bases dos cilindros estejam no mesmo nível em relação ao solo conforme a figura abaixo.

Considere que os cilindros têm massas e densidades iguais e suponha que eles sejam mergulhados simultaneamente em um fluido até que uma das bases do cilindro de raio r₁ fique ao nível da superfície do fluido, conforme a figura acima. Supondo-se que a densidade dos cilindros é maior do que a do fluido, e denotando-se por E₁ o empuxo no cilindro de raio r₁ e por E₂ o empuxo no cilindro de raio r₂, a razão  é dada por

Um bloco de massa m é posto sobre um plano horizontal sem atrito e está preso a duas molas de tamanhos iguais e constantes elásticas K₁ e K₂ em três possíveis arranjos conforme a figura abaixo. 

Analisando-se os sistemas do ponto de vista de associação de molas, as constantes elásticas equivalentes K_I, K_II e K_III nos arranjos I, II e III, respectivamente, são 

Considere o circuito formado pela associação em paralelo de dois resistores idênticos conectados a uma bateria. Suponha que a disposição dos fios e dos componentes no circuito seja como a indicada na figura abaixo, com os fios no mesmo plano.

Se o circuito for colocado na presença de um campo magnético com direção perpendicular ao plano da figura, sobre os módulos das forças magnéticas F_I, F_II e F_III nos fios I, II e III, respectivamente, é correto afirmar-se que