Três partículas carregadas, inicialmente em repouso no plano da página, estão posicionadas sobre uma região do espaço submetida a uma densidade de fluxo magnético uniforme que aponta para dentro do plano da página. No instante a partícula localizada no ponto é submetida a um impulso e descreve a trajetória indicada pela linha tracejada na figura, até ocorrer um choque perfeitamente inelástico com a partícula localizada no ponto Pouco depois, outro choque perfeitamente inelástico ocorrerá com a partícula localizada na posição
Dados:
• massa de cada partícula: m;
• carga da partícula inicialmente na posição : Q;
• carga da partícula inicialmente na posição : ;
• carga da partícula inicialmente na posição : ;
• módulo da densidade de fluxo magnético: B;
• intensidade do impulso: I.
Observações:
• não há efeito gravitacional;
• o sinal de Q está em conformidade com a geometria da figura;
• todas as forças de repulsão entre as partículas são desprezíveis;
• a trajetória tracejada na figura é composta pela união de três arcos de de circunferência.
A distância total percorrida pela partícula impulsionada desde a posição até o ponto identificado como final é:
Um cubo de arestas de comprimento L é fabricado a partir de uma chapa metálica fina de densidade superficial de massa S. O cubo encontra-se bem vedado e possui 20% de seu volume interior preenchido com óleo e o restante preenchido com ar. Em certo momento, o cubo é colocado dentro de um reservatório de água e permanece em equilíbrio na posição ilustrada na figura.
Dados:
• massa específica da água: 1 g/cm3;
• massa específica do óleo: 0,8 g/cm3.
Observações:
• a massa do ar no interior do cubo é desprezível;
• a espessura da chapa é desprezível em relação ao comprimento L das arestas;
• a unidade de L é cm;
• a unidade de S é g/cm2.
A relação L/S, em cm³/g, é:
Na figura mostra-se um tanque sendo alimentado por uma bomba d’água, um agitador e um sistema de aquecimento.
Dados:
• massa específica da água: 1 g/cm³;
• calor específico da água: 1 cal/(g.°C);
• vazão de água da bomba: 10 L/min;
• 1 cal = 4,2 J.
Observações:
• não há perdas de calor pelo tanque;
• toda energia dissipada pela resistência aquece a água;
• o agitador mistura toda a água do tanque, mantendo-a numa mesma temperatura.
A água do tanque e a fornecida pela bomba encontram-se a 20 °C. Em determinado instante, o tanque contém 220 L de água e a chave S do sistema de aquecimento é fechada.
O tempo, em minutos, para que a água do tanque atinja 60 °C será:
Um físico pilotando uma espaçonave foi multado por avanço de um semáforo de trânsito interestelar. Em sua defesa, alegou que via luz verde ao avançar o semáforo. Além de ter sua defesa indeferida, o físico ainda recebeu outra multa por excesso de velocidade.
Dados:
• velocidade da luz no vácuo: c;
• comprimento de onda da cor verde (“siga"): λg ;
• comprimento de onda da cor vermelho (“pare"): λr .
A velocidade mínima da espaçonave era:
Em dois experimentos, A e B, uma partícula foi fixada à esquerda e outra partícula à direita foi solta com velocidade nula, conforme geometrias apresentadas nas figuras acima. Em cada experimento, mediu-se a velocidade final que a partícula da direita alcançou muito tempo após ser solta.
Observação:
• os movimentos das partículas nos experimentos ocorrem sempre na horizontal e sem a influência da gravidade.
Definindo vA como a velocidade escalar final da partícula solta no experimento A e vB como a velocidade escalar final da partícula solta no experimento B, a razão vA/vB é
Uma fonte sonora está pendurada por um fio ideal, conforme ilustrado na figura, realizando um movimento pendular.
Dados:
• frequência da fonte sonora: f;
• comprimento do fio do pêndulo: L;
• aceleração da gravidade: g;
• velocidade do som: v.
Se θmax é o ângulo máximo atingido pelo fio que sustenta a fonte com relação à vertical, a frequência máxima do som ouvido por um observador localizado a uma distância ínfima do ponto mais baixo da trajetória da fonte é: