Um pesquisador em um laboratório de instrumentação científica está analisando a distribuição de campo elétrico produzida por um bastão cilíndrico isolante longo, utilizado em experimentos de eletrostática. O material do bastão possui densidade volumétrica de carga uniforme p₀ e raio a. Para simplificar a análise teórica do sistema, o bastão pode ser considerado muito mais longo que seu raio, de modo que seus efeitos de borda possam ser desprezados, permitindo-se tratá-lo como um cilindro praticamente infinito. Deseja-se determinar a expressão do campo elétrico em função da distância r ao eixo do cilindro, tanto no interior do material (r < a ) quanto na região externa (r > a ). Adotando ε₀ como a permissividade elétrica do vácuo e desprezando efeitos de borda, assinale a alternativa que apresenta corretamente as expressões do módulo do campo elétrico dentro e fora do cilindro, respectivamente.

Um fio retilíneo infinito conduz uma corrente constante I. Uma espira retangular de lados L e W está no mesmo plano que o fio. Os lados de comprimento L são paralelos ao fio, e o lado mais próximo está a uma distância L dele. O fluxo magnético (em módulo) através da espira é:

Um capacitor de placas paralelas tem capacitância C₀ no vácuo. Um dielétrico de constante k = 4 é inserido, preenchendo apenas metade da distância entre as placas. Qual a nova capacitância?

Um dos exemplos mais famosos da Teoria da Relatividade Restrita é o paradoxo dos gêmeos, no qual observadores na Terra medem que o tempo passa mais devagar para o gêmeo que viaja em alta velocidade. No entanto, comprimento, tempo e velocidade não são os únicos conceitos que precisam ser revisados à luz da relatividade restrita; o momento e a energia de partículas em movimento próximo à velocidade da luz também apresentam comportamentos distintos em relação à física clássica.
Considerando partículas relativísticas, assinale a alternativa que descreve corretamente informações sobre energia e momento.

Em um laboratório de eletromagnetismo, deseja -se construir um eletroímã , utilizando -se de um solen oide longo e cilíndrico, com núcleo de ar, destinado a experimentos de indução magnética. Devido à geometria do aparato experimental, o solen oide deve possuir um comprimento de 0,250m e diâmetro de 4,0 cm. Quando percorrido por uma corrente elétrica contínua de intensidade 10A, o campo magnético medido em seu interior, na região central, deve atingir , aproximadamente 12,6 mT   .
Admitindo que o solenoide seja ideal e desprezando efeitos de borda, assinale a alternativa que indica corretamente o comprimento total do fio necessário à confecção das espiras deste solen oide.
Adote  μ₀ = 4π x 10^-7 T.m/A

Quando uma partícula se desloca em linha reta sob a ação de uma força conservativa, pode-se inferir diversas possibilidades e características do movimento, examinando-se a dependência da energia potencial com a posição. A figura mostra uma função da energia potencial U(x)  hipotética e geral.





Com base nessa figura, assinale a alternativa correta.

Uma máquina térmica opera com 20% de eficiência, realizando 400 J de trabalho por ciclo. A fonte quente está a 500 K e a fria a 300 K. Qual a variação total de entropia  do universo por ciclo?

Durante uma aula prática de Física, um professor propõe a determinação experimental da massa específica de um material leve utilizado como vedação térmica em frascos laboratoriais. Para isso, utiliza-se um pedaço de rolha cujo peso, quando suspenso fora da água, é igual a 0,294 N.
Em seguida, a rolha é totalmente submersa em água e mantida em equilíbrio por meio de uma balança de mola fixada ao fundo do recipiente, conforme mostrado na figura. Nessa condição, a leitura indicada na balança é 0,882 N.





Considere a massa específica da água igual a 1,0 x 10³ kg/m³ e a aceleração da gravidade igual a 9,8m/s²  .
Assinale a alternativa que apresenta o valor correto da massa específica da rolha, em kg/m³ .

Um microscópio composto de pesquisa possui uma objetiva com distância focal f_obj = 4,0 mm e uma ocular com f_ocu = 25 mm. A distância entre as lentes (comprimento do tubo) é ajustada para que a imagem intermediária real se forme a 160 mm da objetiva. Qual é o aumento linear total (em módulo) do microscópio para um observador com ponto próximo de 25 cm? 

A segurança de veículos, ao realizar curvas em rodovias, depende das forças que mantêm o carro seguindo a trajetória curva. Dessa forma, ao projetar uma curva em uma rodovia, o engenheiro deve ficar atento à escolha entre fazer uma curva plana ou uma curva inclinada, também chamada de curva com superelevação. Considere que automóveis possam trafegar por duas pistas circulares: uma plana e outra com superelevação. Essas pistas têm mesmos raios de curvatura e coeficiente de atrito estático e dinâmico iguais a μ_s e μ_D , respectivamente. Além disso, vamos considerar carros convencionais, nos quais não há sustentação negativa.
Com base nas Leis de Newton e suas aplicações, julgue as afirmações como verdadeiras (V) ou falsas (F).

( ) A maior vantagem da curva com superelevação é o fato de que a direção de uma das componentes da força normal age na direção do centro da curva, contribuindo para fornecer a aceleração centrípeta necessária.

( ) Para que um automóvel possa descrever uma curva com superelevação, sem depender da força de atrito lateral, o ângulo de inclinação da pista, com relação à pista plana, independe da massa do automóvel.

( ) Numa pista sem superelevação, a velocidade escalar máxima que o automóvel pode atingir e, ainda assim, fazer a curva com sucesso, só depende do coeficiente de atrito dinâmico da pista.



A sequência correta, de cima para baixo, é: