Um automóvel percorreu, sem derrapar, uma pista circular
contida em um plano horizontal, em que não havia influência do ar.
Considerando que, nesse caso, a aceleração da gravidade tenha sido
constante, julgue os itens que se seguem, relativos a essa situação
hipotética e a aspectos a ela correlacionados.
Em situações semelhantes à situação hipotética em apreço,
quanto maior for a massa do automóvel, menor será a
velocidade escalar máxima do carro para que ele tenha
realizado a curva sem derrapar.
A figura apresentada ilustra um experimento acerca de
equilíbrio de corpos rígidos, no qual uma régua, cujos furos estão
a uma distância igual a d, é colocada sobre uma base de tal maneira
que possa girar, sem atrito, em torno do próprio ponto central.
A partir desse ponto, um conjunto de 6 moedas empilhadas, de
massa m cada, é colocado a uma distância de 4 d. A régua é
homogênea, e o peso da linha que segura as moedas é desprezível.
Com base nessas informações e na figura precedente, julgue os itens
a seguir.
A posição em que deve ser colocado o conjunto de 4 moedas
para que o sistema esteja em equilíbrio é igual a 6 d, à direita
do ponto central.
Dentro de um recipiente graduado, coloca-se água até
completar o volume de 60,0 mL. Em seguida, é totalmente
mergulhado nesse recipiente um objeto feito de cobre, sustentado
por um dinamômetro, conforme ilustrado na figura precedente.
O dinamômetro registra 0,80 N antes de o objeto ser colocado
na água, e registra 0,71 N quando este está submerso na água.
Após o mergulho do objeto de cobre, é registrado um volume igual
a 69,2 mL.
A partir dessas informações e da figura precedente, julgue os itens
subsequentes, considerando que o sistema esteja em equilíbrio e
sabendo que a aceleração da gravidade é igual a 9,8 m/s2
e a densidade da água é de 1,0 g/mL.
Se fosse colocado no recipiente um objeto feito de diamante
que tivesse o mesmo volume e apresentasse densidade igual a
3,5 g/mL, o empuxo teria o mesmo valor.
O sistema ilustrado na figura precedente mostra uma mola
de constante elástica igual 1 N/cm, a qual sustenta uma massa
de 100 g. Assumindo a aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s2,
e 3,14 como o valor aproximado de π, julgue os itens seguintes.
O sistema tem um período de oscilação superior a
2,0 segundos.
Um violão é um instrumento de cordas tensionadas por um
trasto que, ao ser tangido, vibra em frequências características.
A nota musical está relacionada com a frequência fundamental de
cada corda.
Considerando essas informações e a figura precedente, julgue os
próximos itens.
Se o comprimento entre a pestana e o rastilho — isto é,
o tamanho útil da corda — for 640 mm e se a frequência
desejada da corda for o lá padrão 440 Hz, a velocidade de
propagação da onda emitida por essa corda será inferior
à velocidade do som no ar, isto é, 360 m/s.
Em um laboratório, 300 g de gelo que se encontra a -10 ºC deverá
ser transformado em água a +50 ºC. Considerando o calor latente
de fusão do gelo igual a 80 cal/g, o calor específico do gelo
igual a 0,5 cal/g ºC e o calor específico da água igual a 1 cal /g ºC,
julgue os itens subsequentes.
A quantidade de calor necessária para que todo o gelo derreta
e se transforme em água a 0 ºC é inferior a 1.000 cal.
Considerando a figura apresentada, que mostra o diagrama de fase
simplificado de determinada substância, julgue os itens que se
seguem.
Caso uma substância tenha uma temperatura T1 e pressão P1,
e, em uma transformação isobárica, vá para um estado com
temperatura T2, esse material terá passado por uma transição de
fase denominada sublimação
A figura a seguir ilustra um diagrama T–S (temperatura (T )
versus entropia (S )) de um motor que obedece a um ciclo de Carnot
ideal, tendo como substância de trabalho um gás ideal.
Considerando que o trabalho realizado por esse sistema seja igual
a 3.000 J, julgue os próximos itens.
O trabalho realizado pelo gás entre os estados B e C é igual a
três quartos da energia interna no ponto B.
Após ter sido atritada por uma lã, determinada esfera de
vidro pequena adquiriu uma carga Q = 4 C. Essa esfera carregada
foi, em seguida, aproximada de uma das extremidades de uma barra
de cobre isolada eletricamente.
Considerando que a carga elementar do elétron seja de
1,6 × 10-19 C, julgue os itens seguintes.
O excesso de carga Q na esfera de vidro irá, depois de
determinado tempo, distribuir-se uniformemente em toda a sua
superfície.
Um capacitor é constituído por duas placas paralelas de
mesma área, na forma de quadrados, carregadas com
cargas de mesmo valor absoluto, positiva em uma placa e
negativa na outra, uniformemente distribuídas e separadas por uma
distância d = 10 cm. A região entre as placas foi preenchida por um
dielétrico com permissividade ε = 2ε0, em que ε0 é a permissividade
no vácuo. O comprimento do lado do quadrado com relação à
distância d é tal que se podem ignorar os efeitos de borda nas linhas
de campo.
A partir dessas informações, julgue os itens subsecutivos.
O campo elétrico na região entre as placas desse capacitor é
constante.
A figura a seguir ilustra um circuito constituído por uma
bateria ideal de força eletromotriz ε = 20 V e quatro resistores
idênticos com resistências iguais a 10 Ω cada uma.
Com base nessas informações, julgue os itens a seguir.
Em 10 minutos a resistência R2 dissipa uma energia de 860 J.
Com relação a algumas características dos instrumentos de medida
paquímetro, micrômetro, dinamômetro e osciloscópios,
normalmente encontrados em um laboratório de física básica, julgue
os itens subsequentes.
Em geral, micrômetros possuem precisão entre 0,1 mm
e 0,5 mm.
Com o objetivo de avaliar o sistema de segurança de seus
produtos, uma indústria automobilística nacional submeteu um
automóvel de 900 kg de massa a um procedimento conhecido como
teste de impacto, constituído de duas fases: na primeira,
denominada arrancada, o automóvel é acelerado, por 10 s, partindo
do repouso até atingir a velocidade de 36 km/h; na segunda fase,
identificada como colisão, o veículo, ainda com a velocidade da
fase anterior, colide com um bloco de concreto não deformável e
para após 0,1 s, tendo sua estrutura sido danificada após o choque.
A partir dessa situação hipotética, julgue os itens a seguir,
considerando que o módulo da aceleração da gravidade
seja de 10 m/s2
No intervalo de 10 segundos iniciais, a força resultante média
sobre o automóvel foi superior a 1.000 N.
Com o objetivo de avaliar o sistema de segurança de seus
produtos, uma indústria automobilística nacional submeteu um
automóvel de 900 kg de massa a um procedimento conhecido como
teste de impacto, constituído de duas fases: na primeira,
denominada arrancada, o automóvel é acelerado, por 10 s, partindo
do repouso até atingir a velocidade de 36 km/h; na segunda fase,
identificada como colisão, o veículo, ainda com a velocidade da
fase anterior, colide com um bloco de concreto não deformável e
para após 0,1 s, tendo sua estrutura sido danificada após o choque.
A partir dessa situação hipotética, julgue os itens a seguir,
considerando que o módulo da aceleração da gravidade
seja de 10 m/s2
A velocidade média do automóvel, na primeira fase do teste,
foi superior a 15 m/s.
Com o objetivo de avaliar o sistema de segurança de seus
produtos, uma indústria automobilística nacional submeteu um
automóvel de 900 kg de massa a um procedimento conhecido como
teste de impacto, constituído de duas fases: na primeira,
denominada arrancada, o automóvel é acelerado, por 10 s, partindo
do repouso até atingir a velocidade de 36 km/h; na segunda fase,
identificada como colisão, o veículo, ainda com a velocidade da
fase anterior, colide com um bloco de concreto não deformável e
para após 0,1 s, tendo sua estrutura sido danificada após o choque.
A partir dessa situação hipotética, julgue os itens a seguir,
considerando que o módulo da aceleração da gravidade
seja de 10 m/s2
Na fase da arrancada, a aceleração média do automóvel foi
igual a 1 m/s2.
