Um capacitor de placas paralelas com capacitância C, tem placas em forma de discos circulares de raio . Ele é carregado por uma bateria de diferença de potencial por meio de um fio de resistência R. O campo magnético no interior do dielétrico varia com a distancia do centro das placas de acordo com a equação
Considerando o sistema de coordenadas cilíndricas em que
a densidade da corrente de deslocamento é dada por
Um automóvel tem motor a explosão de quatro tempos (admissão, compressão, explosão, expulsão), conforme ilustrado na figura a seguir. Sobre este tema analise as afirmações abaixo:
I. O rendimento de uma máquina térmica ideal de Carnot depende do combustível utilizado.
II. O rendimento de uma máquina térmica ideal de Carnot será maior quando o quociente entre a temperatura da fonte fria e da fonte quente em Kelvin for menor.
III. O motor a explosão é capaz de transformar toda a energia produzida na combustão em trabalho útil.
IV. Considere um motor a explosão cujo ciclo a quatro tempos pode ser assim idealizado: O ciclo inicia em A e a mistura ar-combustível (admissão) é comprimida adiabaticamente até o ponto B (compressão). Em seguida, a mistura é aquecida isobaricamente até o ponto C e expandida adiabaticamente até o ponto D (explosão). Os gases gerados são então resfriados isocoricamente até A (expulsão). O digrama p x v (pressão x volume) que representa este ciclo é
Está correto o que se afirma em
Uma barra metálica gira com velocidade angular constante ω sobre um de seus extremos que permanece fixo. A barra está no campo magnético da Terra. A rotação ocorre em uma região onde a componente do campo magnético da Terra é perpendicular ao plano de rotação da barra e seu módulo é de 5x10-5 T. Se a barra possui 1,0 m de comprimento e sua velocidade angular é de 4π rad/s, é correto afirmar que a diferença de potencial entre os extremos da barra é aproximadamente:
Quando uma fonte pontual de luz monocromática está a uma distância de 0,2 m de uma célula fotoelétrica, o potencial de corte e a corrente de saturação são, respectivamente, 0,6 V e 18,0 mA. Se a mesma fonte for colocada 0,6 m distante da célula fotoelétrica,
Uma massa m1, colocada em cima de um carrinho de massa M, é conectada a outra massa m2 por meio de um fio ideal que passa por uma polia sem atrito, conforme mostrado na figura. O atrito entre as superfícies é desprezível. Para quem1 e m2 e não tenham movimento em relação ao carrinho, a força horizontal F a ser aplicada é
Duas estrelas esféricas I e II emitem radiação com espectros de corpo negro. O raio da estrela I é 400 vezes maior que o raio da estrela II e a estrela I emite 104 vezes a potência emitida por II. Analisando-se os espectros das radiações emitidas pelas estrelas I e II, respectivamente, verifica-se que a razão entre os comprimentos de onda nos quais as intensidades das radiações são máximas é igual a
Uma lâmpada incandescente consiste de um filamento no vácuo. Em condições normais de funcionamento o filamento tem uma temperatura de 1600 K. Outra lâmpada com um filamento similar, que está em um bulbo preenchido com gás, tem o filamento com temperatura de 3200 K. Considere que ambos os filamentos, neste processo, se comportam como corpos negros. Analisando-se os espectros das radiações emitidas pelo filamento no vácuo e pelo filamento no ar, respectivamente, verifica-se que a razão entre os comprimentos de onda nos quais as intensidades das radiações são máximas é de
O diagrama de espaço-tempo a seguir mostra dois eventos A e B. O evento A ocorre em e o evento B ocorre no local e instante mostrado no diagrama em um referencial inercial. Sobre a separação espaço-temporal desses dois eventos é correto afirmar que
Um ponto quântico (quantum dot) é uma nanoestrutura (geralmente semicondutora) cujos elétrons têm sua energia quantizada, como num átomo. Estes materiais podem ser utilizados como marcadores luminosos em células. Uma vez fixados na célula e iluminados com luz, esses pontos quânticos agem como fontes de luz fluorescente e suas imagens podem ser vistas usando-se microscópio ótico. Este ponto quântico em uma dimensão pode ser estudado considerando-se um elétron confinado em um poço de potencial. Assim, os níveis de energia podem ser controlados mudando-se a largura L, a forma e a profundidade do poço de potencial. Considerando um elétron de massa m em um poço de potencial infinito de largura L, o comprimento de onda emitida pela transição de um elétron entre dois níveis de energia (n+1) e n é dada por
Obs: (c é a velocidade da luz no vácuo e 
e h é a constante de Planck).
O campo magnético em uma região vazia do espaço, longe de cargas e correntes, é dado por
Sabendo que a componente do campo elétrico Ez é nula, podemos dizer que a componente do campo elétrico Ex é
Uma partícula de massa m se encontra num potencial do tipo.
A constante é um número positivo. Determine os pontos de estabilidade para o movimento da partícula. Para pequenas oscilações em torno dos pontos de equilíbrio estável a frequência angular de oscilação é
Um elétron (massa m) no campo gravitacional (aceleração da gravidade g) movimenta-se com velocidade v embaixo de um fio condutor que possui uma densidade linear de carga (medida no sistema de referencial do laboratório). As cargas no fio condutor movimentam-se com velocidade em direção oposta ao elétron (conforme a figura a seguir). Definindo as constantes e
a distância d do fio em que as forças verticais sobre o elétron se equilibram é
Considerando-se que a massa do átomo de hidrogênio é m e que c é a velocidade da luz, o comprimento de onda da radiação emitida por uma molécula de HCl, nesse modelo, em uma transição de um nível vibracional para outro imediatamente inferior, é
Uma bomba, inicialmente em repouso, em uma região do espaço livre de campos gravitacionais explode, produzindo certa quantidade de pequenos fragmentos. Sobre esse evento é correto afirmar que
Em um experimento de efeito fotoelétrico, mediu-se a corrente na placa coletora de elétrons versus o potencial elétrico da placa coletora em relação à emissora para três diferentes feixes de luz incidente monocromática, A B e C, em que variou a intensidade e/ou frequência da luz incidente. Os dados foram utilizados na construção do gráfico a seguir para as três situações indicadas.
Com base no gráfico, é correto afirmar que os feixes de luz
