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.
O valor de empuxo é igual a 0,71 N.
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.
Caso se diminua o tamanho da corda do violão e se pressione
o dedo em uma casa do braço desse instrumento, diminui-se a
altura da nota do violão, ou seja, diminui-se a frequência
emitida.
Um fio de cobre de 40 cm de comprimento e área de
seção transversal desprezível, a uma temperatura inicial de 30 ºC
(ou 18 ºX, em que ºX é outra escala termométrica), foi aquecido até
atingir uma temperatura de 100 ºC (60 ºX).
Com base nessas informações, julgue os seguintes itens,
considerando o coeficiente de dilatação linear do cobre igual a
17 × 10-6 / ºC, e considerando também os princípios relacionados
a escalas termométricas, equilíbrio térmico e dilatação térmica.
Dois corpos que estejam em equilíbrio térmico apresentam a
mesma temperatura em Kelvin; o mesmo processo não
ocorrerá caso essa temperatura seja medida em graus Celsius.
Um fio de cobre de 40 cm de comprimento e área de
seção transversal desprezível, a uma temperatura inicial de 30 ºC
(ou 18 ºX, em que ºX é outra escala termométrica), foi aquecido até
atingir uma temperatura de 100 ºC (60 ºX).
Com base nessas informações, julgue os seguintes itens,
considerando o coeficiente de dilatação linear do cobre igual a
17 × 10-6 / ºC, e considerando também os princípios relacionados
a escalas termométricas, equilíbrio térmico e dilatação térmica.
0 ºC corresponde a 0 ºX.
Considerando a figura apresentada, que mostra o diagrama de fase
simplificado de determinada substância, julgue os itens que se
seguem.
Não é possível um processo isotérmico que vá do estado com
pressão P2 e temperatura T2 até um estado com pressão P1 e
temperatura T2, pois existe uma transição de fase no meio do
processo.
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 A e B
é igual a 1.000(SB - SA) J.
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.
A barra de cobre terá carga nula ao ser aterrada.
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.
As superfícies equipotenciais na região entre as placas desse
capacitor são perpendiculares às linhas de campo, ou seja, são
paralelas às placas do capacitor.
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.
Se, ao percorrer a distância entre as placas do capacitor, uma
carga de 10-1 C sofrer uma variação positiva de 20 J em sua
energia cinética, o campo elétrico entre as placas desse
capacitor será de 2.500 N/C.
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.
Um osciloscópio de raios catódicos consiste, essencialmente,
em um acelerador linear de elétrons, que podem ser defletidos
horizontal e verticalmente devido a campos magnéticos
perpendiculares entre si.
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 segunda fase do teste, a força de impacto sobre o veículo
foi equivalente ao peso de um objeto de 9 toneladas de massa.
Em uma bicicleta, os diâmetros da roda, coroa e catraca
são, respectivamente, iguais a 80 cm, 30 cm e 10 cm. Um ciclista
que está utilizando a bicicleta consegue dar 2 pedaladas por
segundo, sendo cada pedalada correspondente a uma volta
completa.
Considerando essa situação hipotética, julgue os próximos itens,
assumindo que 3 seja o valor de π.
A velocidade angular da catraca é três vezes maior que a
velocidade angular da coroa.
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.
O referido automóvel realizou a curva sem derrapar devido ao
fato de a força de atrito entre o asfalto e os pneus ter sido tanto
maior quanto maior a velocidade escalar do carro ao percorrer
a pista.
Em um local onde a aceleração da gravidade é constante,
uma escada rolante foi projetada para se movimentar com
velocidade escalar constante e transportar passageiros entre
dois pisos separados por uma distância vertical de altura H.
Considerando que não haja força dissipativa no sistema e que 100%
do trabalho do motor que movimenta a escada seja transferido para
os passageiros, julgue os itens subsequentes.
Se a massa média dos passageiros for constante, então quanto
maior for o número de passageiros transportados por minuto,
maior será a potência desenvolvida pelo motor para
movimentar a escada.
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 condição para o equilíbrio rotacional é que o somatório das
forças que atuam no sistema seja igual a zero.
