Analise a figura abaixo.

A figura mostra um pulso de onda que se propaga com velocidade constante, em uma corda ideal, que é observado por dois observadores, Se S'. A corda possui uma junção em O, que une duas regiões de densidades lineares distintas (μ_I = 0,25 μ_II), e a tensão na corda é a mesma em toda sua extensão. O observador S está parado em relação ao solo, e S' se move com velocidade V_s's = -2,0 m/s i em relação ao observador S. Em relação ao observador S', enquanto o pulso está no meio I, a amplitude do pulso é A_I e a velocidade é V_ios' = +10 m/s i, conforme indicado na figura. Assinale a opção que apresenta corretamente características do pulso da corda, visto pelo observador S, após o pulso passar pelo ponto O. Desconsidere perda de energia ao longo da propagação.

Uma massa m=6,6 kg de um certo alimento a 47°C foi colocada para resfriar dentro de um refrigerador que está a 2,0°C, cuja eficiência é 20% de um refrigerador ideal (Carnot). Considere que o calor é removido do interior do refrigerador exclusivamente pelo trabalho do motor refrigerador, cuja potência é de 6,0-10² Btu/h. Sabendo que o calor removido do refrigerador é rejeitado em um reservatório térmico a 27°C, em quantos minutos, aproximadamente, o alimento estará em equilíbrio térmico com o interior do refrigerador? Considere que, até entrar em equilíbrio térmico, o alimento não solidifica, apenas resfria, e seu calor específico é de 3,6-10³J/(kg.K). Dado: 1 Btu/h≈0,3 W.

Observe as figuras abaixo.



A figura 1 mostra um sistema formado por uma bobina retangular, formada por N espiras de fio, com largura a e comprimento 2a, que está suspensa por uma mola ideal de constante elástica K. Uma parte da bobina está dentro de um campo magnético uniforme, B (região delimitada pelo retângulo pontilhado), perpendicular ao plano da bobina e dirigido para fora. Nessas condições, a bobina encontra-se em repouso com a mola distendida de X₀. А figura 2 apresenta o mesmo sistema da figura 1, sendo que uma corrente I foi estabelecida no fio. Sabendo-se que, nessas novas condições, a bobina também se encontra em repouso com a mola distendida de X₀ + x, qual a intensidade do campo magnético e o sentido, horário ou anti-horário, da corrente na bobina?

Observe a figura abaixo.

Na figura acima, uma pequena bola, de massa m, com uma velocidade escalar v e quantidade de movimento p, se choca, perpendicularmente, com uma parede em movimento em uma colisão elástica. Considere que o módulo da velocidade da parede é v/2, que a bola ricocheteia também perpendicular à parede, e que a massa da parede é muito maior do que a massa da bola. Nessas condições, a razão entre o módulo do impulso, 1, sobre a bola devido à colisão, e a quantidade de movimento da bola antes da colisão, I/p, é dado por:

Analise a figura abaixo.

A figura acima apresenta a refração de um feixe de luz monocromático incidente em uma interface (linha tracejada) que separa dois meios cujos índices de refração são diferentes. As frentes de onda incidentes e refratadas estão representadas pelas linhas contínuas. O ângulo formado entre a interface e uma linha horizontal de referência é a. Conforme indicado na figura, as frentes de onda no meio 1 são paralelas a esta linha horizontal, enquanto as frentes de onda no meio 2 fazem um ângulo ẞ com ela. No caso particular de α = 30° e β = 15°, assinale a opção que corresponde à razão (d₁/d₂)².

Observe a figura abaixo.

A figura acima mostra dois triângulos equiláteros inscritos em um círculo de raio R de tal forma que os vértices A е В são diametralmente opostos. Sobre os triângulos, em posições indicadas na figura, foram colocadas partículas carregadas de cargas +q, -q, +2q e -2q. Sendo K a constante eletrostática, o módulo do vetor campo elétrico no centro do círculo é dado por:

Um gás ideal diatômico, inicialmente no estado i, a uma temperatura T_i, é aquecido adiabaticamente até o estado f, a uma temperatura T_f. Sejam T_f e T_i temperaturas na escala Celsius, e T_f - T_i = 20T_i. Se T_i = 27°C e o número de mols é constante durante o processo, o diagrama PV que melhor representa esse processo termodinâmico é:

Analise a figura abaixo.

Na figura acima, as coordenadas A e B encontram-se a uma distância d = 900 m, uma da outra, sobre um eixo horizontal x. Da coordenada A, em direção à coordenada B, saiu a partícula 1, que durante todo o trajeto, em linha reta, moveu-se uniformemente. Simultaneamente, a partícula 2 passou pela coordenada B em direção à coordenada A, também em linha reta, com velocidade de módulo v = 4,00 m/s e aceleração constante de módulo a = 2,00 10² m/s², conforme indica a figura. Sabendo que, no trajeto de A para B, a partícula 1 foi ultrapassada pela partícula 2, qual o menor valor para o módulo da velocidade da partícula 1, em m/s, para que ocorra a ultrapassagem?

Em um planeta distante, um astronauta realizou o seguinte experimento utilizando um pêndulo simples de comprimento L e massa m. Quando o pêndulo é liberado a partir de um pequeno ângulo Ф₀, com a vertical, põe-se a oscilar em MHS, com frequência angular ω, em torno da posição de equilíbrio, satisfazendo a seguinte equação para o deslocamento angular Ф em função do tempo t: Ф(t) = Ф₀cos(ωt). Retornando à Terra, repetiu-se o experimento, observando-se que o comportamento para o deslocamento angular na Terra, Ф_т, em função do tempo t passa a ser dado por Ф_T= Ф₀сos(2ωt). Sabendo-se que a massa desse planeta distante é 10% da massa da Terra, determine a razão entre o raio da Terra, RT, e o raio desse planeta, R, ou seja, R_T/R.

Analise as figuras abaixo.

A figura 1 apresenta um bloco de massa m apoiado sobre um plano inclinado. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco e o plano são, respectivamente, μe e Ho, de modo que uma força de atrito F_at = F_at i atuará no bloco (podendo apontar para cima ou para baixo do plano). Uma força F = F i, de intensidade variável, paralela ao plano e sentido para cima (conforme indicado na figura) atua sobre o bloco. A figura 2 apresenta o comportamento da componente escalar do vetor força de atrito (F_at) e a componente escalar da força F (F). Considerando que, para F = 0, o bloco está no limite de escorregar, para F= F', a força de atrito sobre o bloco é nula e que, para F = 3F', o bloco sobe o plano com aceleração igual а 1,2F'/m, assinale a opção que corresponde à razão uc / H_e.

Analise a figura abaixо.



A figura acima representa um elevador acelerado verticalmente para baixo com aceleração a menor do que a aceleração da gravidade g. Sobre o piso horizontal do elevador, encontra-se um recipiente cheio de água. Com base nessas informações, assinale a opção que apresenta o gráfico que representa, para uma dada profundidade h, como varia a pressão hidrostática no recipiente em função da aceleração a do elevador.

Uma partícula realiza um movimento circular uniformemente variado, com raio r e aceleração angular a constantes. Em um certo instante t₀, a partícula está em repouso e o ângulo formado entre o vetor posição r da partícula e o semieixo positivo de x é θ₀. Definindo a_med = ΔV / Δt, onde Δv é a variação do vetor velocidade linear (instantânea) da partícula, em um certo intervalo Δt, o módulo do vetor a_med após a partícula completar n voltas será igual a:

Analise a figura abaixo.

Um observador A de massa m está em cima de uma balança, dentro de um elevador. Um observador B está no solo. No instante t₀, o elevador está parado em um certo andar de um edifício. Em t₀ o elevador sai da sua condição de repouso e em t₄ faz uma parada em um novo andar (não há paradas intermediárias entre t₀ e t₄). A figura acima representa o peso aparente do observador A, segundo a balança, entre t₀ e t₄. Admita que a aceleração é positiva quando o elevador se desloca para cima. Em relação ao observador B (que permaneceu parado no solo entre t₀ e t₄), é correto afirmar que:

Analise a figura abaixo.

A figura mostra um esquema de dois capacitores de placas paralelas, C₁ e C₂, ligados em paralelo a uma bateria ideal de ddp V. A área das placas dos capacitores é A e a distância entre as placas é d. Os dielétricos entre as placas dos capacitores C₁ e C₂ são, respectivamente, um material de constante dielétrica k (k>1) e o ar. Considere que os capacitores estão completamente carregados e analise as afirmativas abaixo.

I- A presença do dielétrico de constante dielétrica k entre as placas de C₁, faz com que a intensidade do campo elétrico, E₁, entre as placas de C, seja menor do que o campo elétrico, E₂, entre as placas de C₂ de acordo com a relação E₁ = E₂/k.

II- Uma vez que a capacitância de C₁ é maior do que a capacitância de C₂, a densidade de cargas livres, σ₁, na placa de maior potencial de C₁ deve ser maior do que a densidade de cargas livres, σ₂, na placa de maior potencial de C₂, de acordo com σ₁ = k σ₂.

III- Sendo ɛ₀ a permissividade do vácuo, a energia potencial elétrica U armazenada pela associação de capacitores é dada por 

Assinale a opção correta.

As reações nucleares, como a fissão e a fusão, possuem grande relevância científica e tecnológica, sendo utilizadas em diferentes áreas. Entretanto, também apresentam riscos que exigem regulamentação e segurança. Sobre o tema, analise as sentenças a seguir:

I- A fissão nuclear, utilizada em usinas como Angra I e II, consiste na quebra de núcleos pesados (como o urânio-235), liberando grande quantidade de energia.
II- A fusão nuclear, responsável pela energia solar, envolve a união de núcleos leves, mas ainda não é dominada como fonte de energia elétrica em larga escala na Terra.
III- Um dos riscos associados às reações de fissão nuclear é a geração de resíduos radioativos de longa meia-vida, que precisam de armazenamento seguro.
IV- Aplicações médicas de radioisótopos, como no diagnóstico por PET-Scan, utilizam princípios de reações nucleares em doses controladas.
V- A fusão nuclear já é utilizada amplamente em reatores comerciais, sendo a principal fonte de energia elétrica em diversos países.

Assinale a alternativa CORRETA.

Um fio de nicromo é usado como elemento de aquecimento e será alimentado por uma fonte de 12 V em série com um resistor de controle R. A resistência do fio varia com a temperatura. Considere os seguintes valores de resistências nas temperaturas mínima e máxima às quais elas serão submetidas:

• Temperatura mínima: R_fio ≈ 8 Ω.

• Temperatura máxima: R_fio ≈ 12 Ω.

Para proteger a fonte e obter aquecimento útil, é necessário que:

1) Mesmo na temperatura mínima, a corrente não ultrapasse 1,2 A.

2) Na temperatura máxima, a corrente seja pelo menos 0,8 A.

O menor valor comercial de R, que atende simultaneamente às duas condições, é:

Uma sirene de uma ambulância em repouso emite uma onda sonora considerada plana, que se propaga no ar (que está em repouso em relação ao solo) em uma direção horizontal, com velocidade V igual a 330 m/s e comprimento de onda igual a 12,5 cm. Na mesma região em que a onda se propaga, um atleta está correndo, em uma pista horizontal, com velocidade C igual a 8m/s, formando um ângulo de 60º com a direção de propagação da onda. Logo, a frequência do som que o atleta ouve é:

Em uma rodovia, o limite de velocidade é 90 km/h (equivalente a 25 m/s). Um automóvel trafegando a essa velocidade precisa de 5s para imobilizar-se sob frenagem constante. O motorista do veículo vê uma placa indicando uma nova velocidade limite de 40 km/h e desacelera o automóvel até passar em frente a um posto rodoviário com uma velocidade de 36 km/h (10 m/s).

Considerando que o carro estava se movendo na velocidade limite da via, e sua frenagem iniciou-se ao passar pela placa mantendo-se constante até passar pelo posto, a distância entre a placa e o posto é:

Uma espira circular de raio 0,2m conduz uma corrente de 3A. Nesse sentido, o módulo do campo magnético no centro da espira é:

Dado: μ₀ = 4π x 10⁻⁷ T. m/A

Uma esfera maciça de madeira, com raio de r e densidade de p(madeira) = 600 kg/m³, é colocada cuidadosamente sobre a superfície da água. p(água) = 1000 kg/m³.

Considerando que a esfera flutua em equilíbrio, a fração de seu volume que fica submersa é: