O cristalino do olho humano (ou lente) funciona como uma lente biconvexa que converge os raios incidentes de luz até a retina. Embora, a fisiologia do olho humano seja bastante complexa, é possível entender algumas de suas propriedades e fenômenos físicos utilizando leis básicas da óptica. Sobre a ótica do olho humano é correto afirmar que:

Um bloco de massa m=40 g realiza um movimento harmônico simples na horizontal, em torno da posição de equilíbrio O. Quando a mola atinge a distensão máxima a energia potencial elástica do sistema é de 3,2 10^-3 J.
Sendo a constante elástica da mola k=0,16 N/m e considerando que não há ações dissipativas, o período de oscilação T, em segundos, e a amplitude do movimento A, em metros, são, respectivamente:

Considere um plano inclinado de ângulo regulável sobre o qual irá deslizar um bloco de massa m devido à ação da gravidade, conforme ilustra a figura abaixo. Entre o bloco e o plano existirá uma força de atrito dinâmico, cujo módulo é dado pelo produto do coeficiente de atrito dinâmico μ_d e a força normal de módulo N atuante sobre o bloco. Considere o campo gravitacional constante e homogêneo de intensidade g=10 m/s².

Qual a alternativa que representa a equação do ângulo ajustável do plano para que o bloco em movimento deslize com velocidade constante?

Dois patinadores de gelo estão inicialmente em repouso no centro de uma pista de patinação, que é perfeitamente plana e horizontal. Depois ambos se empurram em sentidos contrários, fazendo com que tenham agora velocidades não nulas em relação à pista de patinação, conforme figura abaixo. Considere o sistema ideal, sem perda de energia por dissipação, resistência do ar ou forças de atrito. Tome que as massas dos patinadores são respectivamente m e M, e que suas velocidades finais (em relação à pista) são, respectivamente, v_f e V_f .

Nessas condições, é correto afirmar que:

Dois astronautas em uma estação espacial remota querem testar a teoria da relatividade especial. Para isso, inicialmente sincronizam seus relógios. Um dos astronautas sairia da estação numa nave com velocidade 0,8 c (em relação à estação, e sendo c a velocidade na luz no vácuo) em movimento retilíneo uniforme em direção a uma segunda estação, que está em repouso relativo à primeira. Ficou combinado que assim que chegasse à segunda estação, o astronauta na nave enviaria imediatamente um sinal eletromagnético para o astronauta que ficou na primeira estação. Considere as quantidades: Δs, distância entre as estações (medido nos referenciais destas); Δt, intervalo de tempo medido no relógio do astronauta na primeira estação entre a saída do outro astronauta e a chegada do sinal eletromagnético; Δt’, intervalo de tempo medido no relógio do astronauta da nave entre sua saída da primeira estação e chegada a segunda estação (este evento sendo simultâneo ao envio do sinal para o astronauta na primeira estação). O fator relativístico é escrito por 

Desconsidere efeitos relativísticos devido às acelerações dos observadores.

Nestas condições, de acordo com a teoria da relatividade especial, é correto afirmar que:

Uma pequena barra condutora de resistência elétrica R e comprimento L desliza sobre trilhos condutores, formando uma espira retangular de área variável. Pode ser observado na figura abaixo que esta espira variável está na presença de um campo magnético B constante e homogêneo perpendicular ao plano da folha. Sabendo que:

• O sentido do campo magnético é ‘entrando’ na folha.

• Os trilhos possuem resistividade elétrica ρ.

• O atrito dos trilhos é desprezível.

Considere a situação na qual a pequena barra se move no sentido positivo do eixo x com velocidade constante v, e ainda a velocidade v como muito menor que a velocidade da luz.

Do ponto de vista conceitual e matemático, é correto afirmar que nesta situação:

Estudantes de física fazem um teste experimental de transmissão de calor numa parede de um material homogêneo ‘X’, de área A e espessura Δx. Utilizam certo aparato17% menor do que foi para o material ‘X’. experimental que mantém uma diferença de temperatura ΔT constante entre as faces opostas da parede. Nessas condições, os estudantes conseguiram medir com precisão que certa quantidade de energia ΔQ foi transmitida homogeneamente entre as faces das paredes durante um intervalo de tempo Δt. Com isso, conseguiram determinar experimentalmente o coeficiente de condutibilidade térmica κ do material ‘X’. Depois prepararam o mesmo teste para outra parede, feita de um material homogêneo ‘Y’ diferente do anterior, de mesma área e espessura, o qual segundo os fabricantes possui um coeficiente de condutibilidade térmica 20% maior que aquele do material ‘X’.

Supondo que o teste inicial dos estudantes obteve o valor apropriado para o coeficiente κ do material ‘X’, e ainda que a informação dos fabricantes acerca do material ‘Y’ é correta. Considerando que quantidade de energia ΔQ para os dois experimentos é a mesma, assinale a alternativa que melhor representa o que ocorrerá com o intervalo de tempo para o ‘Y’.

Uma pequena aranha inicia a montagem de sua teia entre duas paredes próximas, começando por dois fios de seda em ângulos diferentes com relação à horizontal, conforme ilustrado na figura abaixo na qual a aranha é representada por um círculo preto. Os dois fios de seda têm as mesmas características físicas, e mantém a aranha suspensa em repouso. Eles suportam forças de tensão diferentes, sendo que a menor delas tem intensidade 5.10^-3 N. Considere que as forças que atuam sobre a aranha são somente as duas forças de tensão e a força peso.

Com base nas informações fornecidas, pode-se afirmar que o peso da pequena aranha é de:

Considere as duas situações representadas nas figuras abaixo. Em ambas há uma placa eletricamente carregada positivamente (preenchida de símbolos ‘+’), e em um dos casos há um anel condutor carregado com carga negativa colocada próximo à placa. As imagens representam uma vista superior da montagem experimental. Considere para ambas situações o vácuo como meio.

Assinale a alternativa correta.

Em um prédio industrial, um fluido escoa com velocidade de 10,0 m/s através de uma tubulação com diâmetro de 20,0 cm. A tubulação desce 5,0 m para níveis inferiores do prédio, enquanto seu diâmetro aumenta para um valor de 30,0 cm. Sabendo que a pressão no nível superior é de 3.10⁵ Pa. Qual é a pressão do fluido no nível mais baixo?

Considere que a massa específica do fluido é de 1g/cm³ e que a gravidade é igual à 10 m/s²

O problema do poço quadrado unidimensional infinito é interessante para mostrar como a mecânica ondulatória de Schroedinger prevê resultados bastante distintos daqueles da mecânica clássica. Considere uma partícula de massa m se movendo livremente em uma dimensão entre as posições x = 0 e x = l , pontos onde se encontram as ‘paredes’ de potencial infinito. Considerando-se garantidas as corretas condições de contorno, pode-se mostrar da equação de Schroedinger que a função de onda independente do tempo normalizada que descreve a partícula é dada por:

sendo n = 1, 2, 3, ... .
Sobre este problema e considerando exclusivamente a função de onda independente do tempo acima, é correto afirmar que:

Um observador viajando, com velocidade linear constante à 150 000 km/s, inicia a contagem de um cronômetro no instante inicial t = 0 s. Quanto marcará o cronômetro deste observador após ele percorrer 5 000 km depois do instante inicial?

Um capacitor de placas paralelas possui placas quadradas de 12,0 cm de lado e 1,0 mm de separação entre elas. Qual carga máxima aparecerá em cada uma das placas quando for aplicado ao capacitor uma diferença de potencial de 158 V? Considere ε₀ =8,85.10^-12 F/m

Dois corpos de diferentes materiais e temperaturas são colocados em uma caixa termicamente isolada. O material 1, com 200 g e temperatura de 40°C, possui c₁ =300 J/kg.K. ; e o material 2, com 100 g e temperatura de 100°C, possui c₂ =120 J/ kg.K. Qual a variação de entropia do sistema após atingir o equilíbrio térmico?  

Dado o circuito composto por uma fonte de tensão V₀, um resistor R, um capacitor C e uma chave S, conforme apresentado abaixo. Qual expressão apresenta a quantidade de carga em função do tempo após a chave S fechar o circuito?  

Considere uma cachoeira de 1,8 m de altura em que toda a água cai sobre uma pedra. Sabe-se que a vazão da cachoeira é de 10 litros/s. Supondo que a colisão do volume de água com a pedra seja elástica, a intensidade da força da água sobre a pedra é de (considere a densidade da água ρ = 10 kg/ litros e a aceleração da gravidade g = 10,0 m/s² ):

Um recipiente cilíndrico fechado contendo água está em repouso. É feito um furo na parede do recipiente, e se observa um filete de água que sai pelo buraco e descreve uma trajetória parabólica. O que acontece com o filete de água se o recipiente for solto em queda livre?

Admita que o Sol subitamente “morresse”, ou seja, sua luz deixasse de ser emitida. Cerca de 24 horas após esse evento, o que um eventual sobrevivente na Terra olhando para o céu sem nuvens veria?

Um ônibus percorre uma estrada reta e horizontal com velocidade constante. No seu interior, um garoto sentado arremessa verticalmente para cima, sem atingir o teto, uma pequena esfera de aço. Podemos afirmar que a esfera cairá:

Um caminhão tanque, usado para transportar água, move-se em movimento retilíneo uniforme em uma estrada plana, com velocidade  de módulo 10 m/s. Enquanto ele se move com esta velocidade, uma mangueira instalada na parte de trás do caminhão despeja água a uma vazão de 5 litros/s, com velocidade constante de 2 m/s em relação a estrada. Considere que, vetorialmente, a água é despejada no sentido exatamente oposto da velocidade do caminhão com relação à estrada. Desconsidere efeitos dissipativos e perdas de energia. Considere a densidade da água como 1 kg/litro.

Nas condições descritas, pode-se afirmar que a força resultante sobre o caminhão é: