Questões de Física

Considere um tanque cúbico metálico de lado , aberto no topo, preenchido com água e óleo. O tanque contém, no seu interior, um cubo metálico de lado , com 5 de seus lados totalmente submersos e o outro emerso na superfície, centralizado com a face aberta do tanque. Uma diferença de potencial de é estabelecida entre o cubo e o tanque, de forma que o sistema atue como um capacitor. A vista frontal do sistema encontra-se ilustrada na figura ao lado. Sabe-se que o óleo possui uma densidade de e constante dielétrica , que a água tem uma densidade igual e constante dielétrica e que a densidade do cubo é .

Desconsiderando efeitos de borda, assinale a alternativa que fornece a capacitância do sistema.

Um recipiente de paredes diatérmicas é dividido ao meio por um êmbolo de área . O lado esquerdo do êmbolo é conectado ao recipiente por uma mola ideal de constante elástica , em uma região onde há vácuo. No lado direito do êmbolo, há um gás ideal a uma pressão inicial . Então, uma quantidade de calor é transferida a esse gás por um processo reversível e isotérmico.

Assinale a alternativa que fornece a diferença entre o comprimento natural da mola e o seu comprimento ao final do processo descrito.

Uma barra homogênea e fina de seção reta circular e comprimento tem uma de suas extremidades fixas a uma articulação, podendo girar sem atrito. As figuras abaixo mostram duas situações nas quais a barra se encontra em equilíbrio estático. No primeiro caso, a barra está parcialmente mergulhada em uma cuba preenchida com um líquido, de forma que  de seu comprimento ficam submersos, conforme a figura (a). No segundo caso, um objeto pontual, com da massa da barra, está fixado em sua extremidade livre, como ilustra a figura (b).

Assinale a alternativa correspondente ao novo comprimento submerso da barra na situação exposta na figura (b)

Um explorador em um planeta exótico, circundado por um satélite natural, observa que o intervalo de tempo entre as fases cheia e nova de seu satélite e de 58 dias terrestres. Sabe-se que a massa desse planeta e igual a massa da Terra e muito maior que a massa de seu satélite.

Assinale a alternativa que contem a estimativa correta da distância entre o planeta exótico é seu satélite.

Um carrinho realiza um percurso sobre um trilho em um plano vertical, como mostra a figura ao lado. Partindo do repouso no ponto , ele percorre uma distância até o ponto com aceleração constante . Ao chegar ao ponto , segue uma trajetória circular de raio sob a ação da aceleração gravitacional até o ponto . Então, passa a executar um movimento retilíneo uniforme. Ao chegar ao ponto , realiza uma colisão perfeitamente inelástica com um outro carrinho de mesma massa.

Desconsiderando efeitos de forças de atrito, assinale a alternativa que corresponde ao modulo da velocidade do carrinho após o choque.

Considere uma partícula cuja posição e dada pela função horária

em que V e D são constantes positivas, com unidades adequadas. Seja v(t) a velocidade media do móvel entre o instante inicial t₀ = 0 s e um instante arbitrário t.

Assinale a alternativa que contem a distância percorrida pela partícula desde o início do movimento ate o instante no qual v(t) = 0 m/s.