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 ):

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?  

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?  

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

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?

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:

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

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.

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:

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 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:

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:

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:

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?

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:

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:

Considere a figura abaixo representando um circuito de um chuveiro elétrico que possui os modos “super quente”, “quente” e “morno”. Esses modos são selecionados por meio das chaves 1 e 2. A diferença de potencial nos terminais do chuveiro é 220 V. Desconsidere a resistividade de outros trechos do circuito que não são os resistores.

Assinale a alternativa correta: 

Duas estrelas binárias orbitam em torno de seu centro de massa comum a uma distância r uma da outra. Se a massa dessas esferas for dobrada e a força gravitacional entre elas não se alterar, é correto afirmar que:

Um átomo de hidrogênio está no estado excitado n=2. Ocorre uma transição para o estado n=1, e um fóton é emitido. Sabendo que os valores permitidos para a energia total dos estados ligados no átomo de hidrogênio são dados por e considerando 1 eV=1,6 10^-19 J e h=6,63 10^-34 J s, a frequência da radiação emitida vale aproximadamente:

A função de onda do estado fundamental, sem a parte temporal, de um átomo monoeletrônico é com a₀ o raio atômico de Bohr. A distância r mais provável entre o elétron e núcleo para esse estado é