Duas esferas A e B estão interligadas por uma corda inextensível e de massa desprezível que passa por polias ideais. Sabe-se que a esfera B é de ferro, e que a soma das massas das esferas é igual a 5,0kg. As esferas estão na presença de um ímã, o qual aplica sobre a B uma força vertical de intensidade F, conforme a figura. Nessa situação, o sistema está em repouso. Quando o ímã é retirado, o sistema passa a se mover com aceleração uniforme e igual a 2,0m/s². O campo gravitacional local é de 10m/s². Desprezando-se todos os atritos, o módulo da força F, em N, e o valor da massa da esfera A, em kg, são, respectivamente:
a) 10 N e 2,5 kg
b) 10 N e 3,0 kg
c) 12 N e 2,0 kg
d) 12 N e 3,0 kg
e) 50 N e 2,0 kg
pergunta:Um operário precisa encravar um grande prego de ferro num pedaço de madeira. Percebe, então, que, depois de algumas marteladas, a temperatura do prego aumenta, pois, durante os golpes, parte da energia cinética do martelo é transferida para o prego sob a forma de calor. A massa do prego é de 40g, e a do martelo, de 1,0kg. Sabe-se que o calor específico do ferro é de 0,11cal/g°C. Admita que a velocidade com que o martelo golpeia o prego é sempre de 4,0m/s e que, durante os golpes, apenas 1/4 da energia cinética do martelo é transferida ao prego sob a forma de calor. Admita também que 1cal¸4J. Desprezando-se as trocas de calor entre a madeira e o prego e entre este e o ambiente, é correto afirmar que o número de marteladas dadas para que a temperatura do prego aumente em 5°C é de:
Um baterista de uma banda de rock decide tocar um gongo no acorde final de uma música. Para isso, ele utiliza um pêndulo com uma haste rígida de massa desprezível e comprimento L=0,5m. No acorde final, o pêndulo é abandonado a partir do repouso na horizontal, conforme a figura anterior, e logo a seguir atinge o gongo. Considerando-se g=10m/s² e desprezando-se os atritos, qual é, aproximadamente, o intervalo de tempo gasto, em segundos, desde o momento em que o pêndulo é abandonado até aquele em que o gongo é atingido?
pergunta:Um calorímetro, de capacidade térmica desprezível, contém 200g de água a 50°C. Em seu interior é introduzido um bloco de ferro com massa de 200g a 50°C. O calor específico de ferro é 0,11cal/g°C. Em seguida, um bloco de gelo de 500g a 0°C é também colocado dentro do calorímetro. O calor específico da água é de 1cal/g°C e o calor latente da fusão do gelo é de 80cal/g. Não há trocas de calor com o ambiente. Nestas circunstâncias, qual a temperatura de equilíbrio deste sistema, em °C?
pergunta:Uma bolha de gás ideal encontra-se inicialmente a 10,0m de profundidade em um líquido que está contido num recipiente aberto. Ao alcançar a superfície do líquido, o seu raio está duplicado em relação ao valor inicial. A pressão atmosférica local é de 1,0.10¦N/m². Adimitindo-se que a temperatura do líquido é constante e que a expansão do gás na bolha é isotérmica, qual é, aproximadamente, a densidade do líquido, em g/cm³? (g=10m/s²)
pergunta:Um aluno pegou um fina placa metálica e nela recortou um disco de raio r. Em seguida, fez um anel também de raio r com um fio muito fino do mesmo material da placa. Inicialmente, todos os corpos encontravam-se à mesma temperatura e, nessa situação, tanto o disco quanto o anel encaixavam-se perfeitamente no orifício da placa. Em seguida, a placa, o disco e o anel foram colocados dentro de uma geladeira até alcançarem o equilíbrio térmico com ela. Depois de retirar o material da geladeira, o que o aluno pôde observar?
a) Tanto o disco quanto o anel continuam encaixando-se no orifício na placa.
b) O anel encaixa-se no orifício, mas o disco, não.
c) O disco passa pelo orifício, mas o anel, não.
d) Nem o disco nem o anel se encaixam mais no orifício, pois ambos aumentaram de tamanho.
e) Nem o disco nem o anel se encaixam mais no orifício, pois ambos diminuíram de tamanho.
A figura anterior representa um corte transversal numa garrafa térmica hermeticamente fechada. Ela é constituída por duas paredes. A parede interna é espalhada em suas duas faces e entre ela e a parede externa existe uma região com vácuo. Como se explica o fato que a temperatura de um fluido no interior da garrafa mantém-se quase que inalterada durante um longo período de tempo?
a) A temperatura só permanecerá inalterada, se o líquido estiver com uma baixa temperatura.
b) As faces espelhadas da parede interna impedem totalmente a propagação do calor por condução.
c) Como a parede interna é duplamente espelhada, ela reflete o calor que chega por irradiação, e a região de vácuo evita a propagação do calor através da condução e convecção.
d) Devido à existência de vácuo entre as paredes, o líquido não perde calor para o ambiente através de radiação eletromagnética.
e) Qualquer material plástico é um isolante térmico perfeito, impedindo, portanto, toda e qualquer propagação de calor através dele.
pergunta:Considere que você vive em um mundo onde o índice de refração do vidro imerso em ar é igual a 3. Se o índice de refração do ar permanecer igual a 1, quando e por que os objetos serão vistos através de uma janela, sendo esta de vidro e fechada?
a) Sempre, porque sempre haverá algum ângulo de incidência relativo à normal e maior que 0°C para o qual haverá refração.
b) Sempre, porque o vidro é um material transparente.
c) Apenas se os raios da luz emitida por eles chegarem à janela fazendo um ângulo de 90° com a superfície do vidro.
d) Nunca, porque sempre haverá reflexão total na passagem do ar para o vidro.
e) Nunca, porque sempre haverá reflexão total na passagem do vidro para o ar.
pergunta:Em recente espetáculo em São Paulo, diversos artistas reclamaram do eco refletido pela arquitetura da sala de concertos que os incomodava e, em tese, atrapalharia o público que apreciava o espetáculo.
Considerando a natureza das ondas sonoras e o fato de o espetáculo se dar em um recinto fechado, indique a opção que apresenta uma possível explicação para o acontecido.
a) Os materiais usados na construção da sala de espetáculos não são suficientemente absorvedores de ondas sonoras para evitar o eco.
c) Os materiais são adequados, mas as ondas estacionárias formadas na sala não podem ser eliminadas, e assim, não podemos eliminar o eco.
e) A reclamação dos artistas é infundada porque o que eles ouvem é o retorno do som que eles mesmos produzem e que lhes permite avaliar o que estão tocando.
pergunta:Michael Faraday, um dos fundadores da moderna teoria da eletricidade, introduziu o conceito de campo na Filosofia Natural. Uma de suas demonstrações da existência do campo elétrico se realizou da seguinte maneira: Faraday construiu uma gaiola metálica perfeitamente condutora e isolada do chão e a levou para uma praça. Lá ele se trancou dentro da gaiola e ordenou a seus ajudantes que a carregassem de eletricidade e se afastassem. Com a gaiola carregada, Faraday caminhava sem sentir qualquer efeito da eletricidade armazenada em suas grades, enquanto quem de fora encostasse nas grandes sem estar devidamente isolado sofria uma descarga elétrica dolorosa. Por que Faraday nada sofreu, enquanto as pessoas fora da gaiola podiam levar choques?
b) O campo elétrico no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo, no entanto fora da gaiola existe um campo elétrico não nulo.
d) O valor do potencial elétrico e do campo elétrico são constantes dentro e fora da gaiola.
e) A diferença de potencial elétrico entre pontos dentro da gaiola e entre pontos da gaiola com pontos do exterior é a mesma, mas, em um circuito fechado, a quantidade de carga que é retirada é igual àquela que é posta.