Uma partícula parte do repouso e mantém aceleração constante durante um intervalo de tempo t. Continua em movimento progressivo, mantendo velocidade constante pelo mesmo intervalo de tempo t. Em seguida, desacelera com aceleração constante, levando um intervalo de tempo 2t para retornar ao repouso. O movimento é horizontal e retilíneo.
O gráfico que melhor representa a variação da posição em função do tempo do movimento descrito é:

Considere o bloco A de massa igual a 4 kg, inicialmente em repouso, apoiado sobre uma superfície horizontal x, perfeitamente lisa, e preso a uma mola ideal de constante elástica 150 N/m, conforme a figura a seguir.



Esse bloco A é então afastado 0,50 m de sua posição inicial (x = 0) e abandonado, em t = 0, passando a oscilar em movimento harmônico simples (MHS) de período T.

No instante t = T um outro bloco B, colide inelasticamente com o bloco A. Forma-se assim um sistema AB, de dois corpos, que passa a oscilar em MHS com período T’ = 2T. Considere que, na colisão, os blocos A e B se comportem como um sistema isolado de forças externas e que imediatamente antes da colisão, a velocidade de B era de 2 m/s.

Nessas condições, a amplitude de oscilação, em metro, do sistema AB será igual a 

Um raio luminoso monocromático vermelho, que se propaga no ar em temperatura ambiente, incide sob um ângulo θ na superfície plana de separação com glicerina. Dentre as figuras a baixo, a que melhor representa uma possível descrição do comportamento desse raio de luz, após a incidência no dióptro plano, é 

Duas barras lineares, A e B, de coeficientes de dilatação α_A eα_B, respectivamente, ambas de comprimento inicial igual a L₀,são dispostas vertical e paralelamente. Desse modo, ficam separadas por uma distância horizontal também igual a L₀,conforme a figura a seguir. 



Eleva-se, então, a temperatura das duas barras em Δθ. Nesse momento, é fixada sobre as barras, nos pontos 1 e 2, uma plataforma, formando um plano inclinado, sobre o qual um bloco de dimensões desprezíveis é abandonado, a partir do repouso, no ponto 1, como ilustra a figura seguinte.  



Entre o bloco e a superfície da plataforma, os coeficientes de atrito, estático e cinético são iguais a µ. Considere que a temperatura das barras permaneça constante durante todo movimento do bloco e que no local a aceleração da gravidade seja igual a g.

Nessas condições, a velocidade do bloco ao passar pelo ponto2, vale: 

Calor é energia térmica em trânsito entre corpos com diferentes temperaturas. A propagação do calor pode ocorrer por condução, convecção ou irradiação. Em relação ao tema, relacione a Coluna 1 à Coluna 2, associando cada forma de propagação à sua descrição.

Coluna 1

1. Condução.

2. Convecção.

3. Irradiação.

Coluna 2

() Transmissão de calor que ocorre entre um corpo sólido e um fluido (líquido ou gasoso) em movimento.

() Transmissão do calor através do espaço, sem a necessidade de qualquer meio material.

() Transmissão de calor molécula a molécula, sendo necessária a existência de um meio material.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Considere um motor térmico idealizado que opere segundo o ciclo Diesel, cujo diagrama PV é mostrado abaixo. O ciclo é formado por uma compressão adiabática AB, uma expansão isobárica BC, uma expansão adiabática CD, e é fechado com um processo isovolumétrico DA.



Sejam r_c = V₀/V₁ a taxa de compressão adiabática do processo AB, r_e = V₀/V₂ a taxa de expansão adiabática no processo CD e γ o coeficiente adiabático do gás, o rendimento deste motor idealizado é: 

Um circuito é composto pelo arranjo em série de uma fonte de tensão alternada, cujo potencial vale V(t) = 100 cos(200t + 45°) V, um resistor com 10 Ω de resistência e um indutor com 50 mH de indutância. A potência média dissipada pelo resistor vale: 

Uma partícula de massa m = 1 g e carga q = 8,85 nC é solta do repouso a partir do ponto central de uma calota esférica uniformemente carregada com densidade superficial de carga σ = 1 C/m² e raio R = 1,0 cm.

Sabendo que o potencial gerado pela calota no infinito é V(∞) = 0, calcule a velocidade desta partícula a uma distância “infinita” da casca. Considere ε₀ = 8,85 × 10^-12 F/m.

Suponha uma ambulância com a sirene ligada que se aproxima de um obstáculo, de forma que a superposição entre a onda sonora emitida e o eco devido ao obstáculo produz 20 batimentos por segundo. Se a velocidade da ambulância é 36 km/h, quanto vale a frequência do som emitido pela sirene? A velocidade do som no ar vale 340 m/s. 

A figura mostra um manômetro diferencial onde o fluido A é água, o fluido B é ar e o fluido manométrico é o mercúrio. 



Assinale a alternativa correta para o valor da diferença entre as pressões nos tanques A e B. Despreze o peso do ar e considere: ρ_água = 10³ kg/m³, ρ_Hg = 13,6 × 10³ kg/m³, x₁ = 25,0 cm, x₂ = 15,0 cm, x₃ = 35,0 cm, x₄ = 10,0 cm e g = 10 m/s² 

Um cilindro com volume de 0,01 m³ contém 2 mols de um gás ideal diatômico inicialmente sujeito a uma pressão de 5 × 10⁵ Pa. O gás sofre uma expansão isotérmica reversível até dobrar seu volume. O módulo do trabalho realizado vale: 

Duas ondas transversais se propagam ao longo de uma corda horizontal. Os deslocamentos verticais de cada onda na corda, medidos a partir da sua posição de equilíbrio e denominados y₁ e y₂, valem  e  em que todos os valores são dados em unidades do SI. A velocidade do ponto localizado em x = 1 m, no instante de tempo t = 2 s, vale: 

A figura mostra uma barra rígida e homogênea em equilíbrio, presa à parede em A(0,0,6) m por uma junta esférica, de modo que apenas reações de força (não representadas na figura), e não de torque, ocorrem nesse ponto.



As forças , paralelas aos eixos x e y respectivamente, atuam no ponto B(3,6,0) m. Note que a barra não está apoiada sobre qualquer superfície horizontal, e se mantém em equilíbrio apenas pelas ações da força em A, de seu peso, e das duas forças  representadas na figura. A intensidade de  vale 150 N. A aceleração da gravidade vale 10 m/s².

Use a condição de equilíbrio de torques em relação ao ponto A para determinar o peso da barra e a intensidade de  e, então, use a condição de equilíbrio de forças para concluir que o módulo da força de reação em A vale: 

Uma partícula com 200 g de massa está suspensa por um fio inextensível e sem massa com 1 m de comprimento. O sistema está em repouso e a posição da partícula é descrita por eixos coordenados x e y (horizontal e vertical, respectivamente), conforme mostra a figura abaixo. O fio está conectado ao teto no ponto de coordenadas (0,0).






A partícula é levemente deslocada para a direita (apenas por uma distância infinitesimal) quando a força horizontal  com todos os valores dados em unidades do SI, passa a agir sobre a partícula e causa seu movimento. A aceleração da gravidade vale 10 m/s². Quando a posição da partícula é tal que o fio faz um ângulo de 60° com a vertical pela primeira vez, a tensão no fio vale:

O estabelecimento de relações entre os fenômenos físicos e suas leis fundamentais permite compreender e aplicar os conceitos da Física na vida prática. Com base nisso, analise as alternativas e assinale a correta:

Um caminhão dos bombeiros, com massa de 18 toneladas, se desloca inicialmente com velocidade  de módulo igual a 72 km/h. Após realizar uma curva, esse caminhão atinge a velocidade  de módulo igual a 54 km/h. Observe a imagem:

Nessa situação, o módulo de variação da quantidade de movimento do caminhão, em kg.m/s, é:

Com o intuito de verificar a relação entre temperatura e período de um pêndulo de aço, foram realizadas três simulações em um laboratório de termodinâmica. A cada simulação a temperatura θ do ambiente foi modificada, sendo θ₁ = –10 ºC, θ₂ = 20 ºC e θ₃ = 50 ºC. Nas simulações, apenas a temperatura foi alterada, mantendo-se constantes o comprimento inicial L do pêndulo e o deslocamento em relação ao ponto de equilíbrio, como indica o esquema a seguir.

Após o equilíbrio térmico nas temperaturas θ₁ , θ₂ e θ₃ , foram medidos os respectivos períodos T₁ , T₂ e T₃ .

A relação entre os períodos está descrita em:

Para resgatar uma vítima, dois bombeiros precisaram entrar pela janela de um apartamento. Para isso, utilizaram o cesto da plataforma giratória do caminhão. Sabe-se que o centro do cesto está localizado a 16,0 m do centro giratório e que essa plataforma tem inclinação de 30º em relação à direção horizontal. Observe o esquema:

Admita que os dois bombeiros e o cesto formam um conjunto com massa de 0,3 tonelada e que apenas a plataforma giratória homogênea tenha massa de 0,6 tonelada. O torque resultante desse sistema, em

N-m, é aproximadamente igual a:

Para conter um incêndio no terraço de um prédio, inicialmente o canhão de água de um caminhão dos bombeiros é mantido a uma inclinação constante. Sabe-se que a altura entre o ponto B de saída da água e o solo é de 4,0 m e que a altura máxima que o jato de água atinge, representada pelo ponto A, é de 26,0 m, como ilustra o esquema.

Considerando a resistência do ar nula e g = 10 m/s² , a velocidade mínima da água, ao ser esguichada pelo canhão, nessa situação, em m/s, é aproximadamente de:

Uma peça recuperada após um incêndio foi analisada por meio de uma lente convergente, capaz de conjugar uma imagem de modo a ampliar em 15 vezes as dimensões do objeto posicionado entre seu centro óptico e seu foco principal. Sabe-se que o perito que realizou a análise posicionou a peça a 4,0 cm de distância do centro óptico da lente.

A distância focal da lente, em centímetros, é aproximadamente de: