Questões de Vestibular UPE 2017 para Vestibular - 2º Dia

Um sistema de espiras circulares concêntricas está disposto em um plano horizontal. Cada espira conduz uma corrente I, que gira no sentido anti-horário, conforme ilustra a figura. O sistema foi montado de forma que os raios das espiras dobram a cada espira colocada. Considerando a permeabilidade magnética do vácuo como igual a μ₀, determine o campo magnético produzido no centro dessa estrutura quando o número de espiras tende ao infinito.

Uma pequena esfera de massa m = 250 g é presa a um fio ideal, de comprimento L = 25 cm, fixado em um ponto O, no fundo de um tanque. O sistema está imerso em um líquido de densidade desconhecida e oscila com pequena amplitude com um período T = 3 s. A densidade da esfera é menor que a densidade do líquido. Desconsiderando os efeitos resistivos, determine a massa de líquido deslocada pela esfera.

Uma pintura encontrada no túmulo de Djehutihotep deu a pista sobre o modo como os egípcios transportavam milhares de blocos de pedra pesando várias toneladas, cada uma com o mínimo possível de esforço. Sabíamos que eles usaram uma espécie de trenó de madeira para empurrar as pedras e transportá-las; mas eles fizeram algo a mais: molharam a areia. (...) Os testes mostraram que a força necessária para puxar o trenó diminuía em proporção à rigidez da areia, que foi conseguida vertendo água sobre ela para compactá-la e endurecê-la. Fonte: http://jornalggn.com.br/noticia/como-os-egipcios-transportavam-blocos-de-pedra, acessado em: 13 de julho de 2017.
Inspirado nessa técnica, um estudante decide molhar o piso de sua casa para puxar um bloco triangular com mais facilidade, diminuindo o coeficiente de atrito efetivo entre o piso e o bloco. Uma força horizontal constante, de intensidade F, é aplicada na extremidade do bloco triangular, de massa m uniformemente distribuída e lado L, conforme ilustra a figura. Sabendo que θ = 60°, determine o valor do coeficiente de atrito estático entre o bloco e o piso para que ele não gire antes de transladar.

O diagrama ao lado ilustra as transições que são possíveis de ocorrer entre alguns níveis de energia, de acordo com o modelo de Bohr, de um átomo hidrogenoide da atmosfera de Plutão. Qual transição representa a emissão de um fóton com a maior energia?

Efeito Fotoelétrico é a emissão de elétrons de um material, geralmente metálico, quando submetido à radiação eletromagnética. Esse efeito tem larga aplicação no cotidiano como a contagem do número de pessoas que passam por um determinado local ou abertura de portas automaticamente. Fonte: http://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-efeito-fotoeletrico.htm, acessado e adaptado em: 16 de julho de 2017.

Um capacitor de placas paralelas, de capacitância igual a 120,0 μF e separação entre as placas de 1,0 cm, é carregado com uma bateria de 10,0 V. Após seu carregamento, a bateria é desconectada, e uma onda eletromagnética incide em t = 0 na placa carregada negativamente. Os elétrons emitidos por efeito fotoelétrico possuem energias cinéticas, que variam de zero até 1,5 eV. O gráfico ao lado ilustra o comportamento da corrente i que flui entre as placas do capacitor em função do tempo t, após o desligamento da bateria. Então, o instante de tempo t_A e o potencial entre as placas do capacitor em t_B, respectivamente, valem