Para fazer um exame em uma caixa d’água, um perito de massa de 80 kg deverá subir uma escada homogênea de 5 m de comprimento (40 kg de massa), cuja parte superior está apoiada em um muro vertical liso (sem atrito), em um ponto localizado a 4 m do solo (considerado plano e horizontal). O centro de massa da escada está no seu centro geométrico.
Nessa situação hipotética, se o perito estiver em repouso a 3 m de altura em relação ao solo e se existir atrito entre a escada e o solo, será correto afirmar que o valor da força exercida pelo muro sobre a escada, em uma situação de equilíbrio, é de
Use g = 10 m/s2 (módulo da aceleração da gravidade no local).
Um dipolo elétrico é formado por duas partículas com cargas de mesmo valor absoluto, q, e sinais opostos, separadas por uma pequena distância d. Se o módulo do campo elétrico produzido por um dipolo em um ponto situado a uma distância z do centro do dipolo ( z >>d ), localizado sobre o eixo que passa pelas cargas, tiver módulo igual a E, o valor do módulo do campo elétrico, produzido pelo dipolo em um ponto localizado a uma distância 2z sobre o mesmo eixo, será de
Na figura precedente, uma caixa d’agua cúbica de lado L, fixa em determinada altura H da superfície da terra, está completamente cheia com a superfície aberta (superfície livre) em contato com o ar, e a parede de baixo da caixa é perpendicular com a direção vertical. Considere que um pequeno orifício de área a seja aberto na parede de baixo da caixa e a água comece a vazar para o ar. Considere também que o regime de escoamento da água seja o de um fluido ideal, isto é, um fluido incompressível e não viscoso.
Com base nessas informações, e assumindo-se por g a aceleração da gravidade na superfície da terra, é correto afirmar que, imediatamente após a abertura do orifício na base da caixa, a velocidade inicial de queda V da superfície livre será dada por
Uma membrana oscila com frequência ƒ em um movimento harmônico simples em torno de uma posição de equilíbrio, gerando uma onda sonora progressiva que se propaga num tubo cilíndrico muito longo preenchido por ar nas condições atmosféricas, cuja densidade é dada por par, conforme mostrado na figura precedente. Definir o comprimento de onda λ, pois aparece na resposta.
Considere que I a direção do eixo de simetria do cilindro e de propagação da onda é denotado pôr x. II a posição de equilíbrio da membrana é x =0. III no tempo t = 0, a membrana tem sua máxima amplitude com x = -A.
Nesse caso, a variação da pressão p(x, t), associada à propagação do som no tubo, será dada em função do tempo t e da posição x por
Em relação às equações de Maxwell para o eletromagnetismo, assinale a opção correta.
Uma fonte de luz monocromática com comprimento de onda igual a 550Å gera 5 watts de potência. A velocidade da luz é igual a c = 3 x 108m/s.
Um condutor perdeu o controle do seu veículo e colidiu com um poste de energia elétrica na margem da rodovia, danificando-o em sua base. Antes da chegada da equipe da companhia energética para a troca do poste, ele começou a tombar.
Sabendo-se que o poste tem 5 m de comprimento e considerando-o como uma barra fina e homogênea, o valor da velocidade angular, no momento em que o poste faz um ângulo de 30º com a horizontal, é de
Use: g = 10 m/s² (módulo da aceleração da gravidade no local) e 
em que I é o momento de inércia do poste em relação à sua extremidade, m é a massa do poste e L o seu comprimento.
Acerca de carga elétrica e matéria, assinale a opção correta.
Uma barra cilíndrica maciça de comprimento H e área da base A é dividida em duas metades de igual comprimento e cada uma delas com densidades de massa uniformes, respectivamente denotadas por P1 e P2, sendo P1 > P2. Essa barra é largada em repouso de uma certa altura próxima à superfície da terra, de tal modo que a direção do eixo de simetria do cilindro é obliquo em relação à direção vertical, e a parte mais pesada da barra fica abaixo da parte mais leve, conforme mostra a figura precedente. Atuam na barra apenas a força peso e o empuxo do ar, cuja densidade é denotada por Par. A pressão hidrostática do ar é a mesma em cada ponto da superfície da barra.
A partir dessas informações, considerando-se que R denota a distância do centro de massa (CM) ao centro geométrico do cilindro e assumindo-se por θ o ângulo entre a direção vertical e o eixo de simetria do cilindro, bem como por g a aceleração da gravidade na superfície da terra, é correto afirmar que, enquanto a barra cai, o módulo do torque resultante sobre a barra em relação ao centro de massa será dado por
O movimento de um sistema binário de estrelas, com momento angular 
tem energia mecânica mínima, de tal modo que a distância d entre elas permanece constante ao longo do tempo. Considere que o binário esteja isolado, isto é, as únicas forças que atuam nas estrelas são devidas à atração gravitacional entre elas; que as massas das estrelas sejam dadas respectivamente por M1 e M2, e que G seja a constante universal da gravitação. Considere, ainda, que todas as grandezas físicas sejam medidas em um sistema de referência no qual o centro de massa permanece sempre em repouso.
Com base nessas informações, é correto afirmar que a distância entre as estrelas é dada por
Na figura a seguir, está esboçada uma rede de difração com pontos espalhadores de luz com comprimento de onda λ.Considere que os dois feixes têm o mesmo comprimento de onda e que estão em fase ao se aproximarem do sólido cristalino.
Considerando essas informações, o espectro eletromagnético e as leis relativas ao espalhamento de luz, assinale a opção correta
Nas discussões que envolvem as teorias corpuscular e ondulatória da luz, a descrição e a caracterização do fenômeno denominado radiação do corpo negro foi importante para o fortalecimento da teoria corpuscular da luz e para a criação da Física Quântica. Os gráficos precedentes referem-se à densidade espectral de energia em função do comprimento de onda do corpo negro para as principais teorias proposta na descrição do referido fenômeno. Já os círculos, no gráfico, referem-se aos dados experimentais. A expressão matemática para a lei de Planck, que está de acordo com os resultados experimentais, é dada por 
em que h é a constante de Planck, k é a constante de Boltzmann, v é a frequência da radiação do corpo negro, T é a temperatura absoluta e c é a velocidade da luz no vácuo.
Considerando essas informações, assinale a opção correta.
Antes de uma colisão unidimensional, um objeto 1 (de massa m1) move-se em direção ao objeto 2 com velocidade v1i, e o
objeto 2 (de massa m2) encontra-se em repouso.
Considerando a situação hipotética precedente, é correto afirmar que, se o sistema dos dois objetos estiver fechado e isolado e se não houver dissipação de energia, a velocidade final do
A respeito das propriedades magnéticas da matéria, assinale a opção correta.
A figura anterior mostra um êmbolo preso que mantém um gás ideal confinado em um pequeno volume V0 de um recipiente cilíndrico muito longo e com paredes adiabáticas. A parte do cilindro não ocupada pelo gás é um vácuo. O gás confinado está em equilíbrio termodinâmico com uma pressão P0 e tem coeficiente adiabático dado por y. Em certo instante, o êmbolo (de área A) é liberado e pode deslocar-se livremente sem atrito ao longo do cilindro, então, o gás se expande, empurrando o êmbolo. Essa expansão é dada por um processo quase-estático adiabático. Nessa situação, quando o gás tiver expandido até um certo volume V > V0, com menor que o volume total do cilindro, teremos que a força resultante sobre o êmbolo será dada por
