1a Questão: Valor : 1,0

 

Uma gota de chuva cai verticalmente com velocidade constante igual a v. Um tubo retilíneo está animado de translação horizontal com velocidade constante . Determine o ângulo q, de modo que a gota de chuva percorra o eixo do tubo.

 

 

 

2a Questão: Valor : 1,0

 

Um cilindro com um êmbolo móvel contém 1 mol de um gás ideal que é aquecido isobaricamente de 300 K até 400 K. Ilustre o processo em um diagrama pressão versus volume e determine o trabalho realizado pelo gás, em joules.

 

Dados:

- constante universal dos gases ideais: 0,082 (atm.l)/(mol.K);

- 1 atm = 105 Pa.

 

 

3a Questão: Valor : 1,0

 

  1. Um recipiente cilíndrico de paredes opacas está posicionado de tal forma que o observador só tenha visada até a profundidade indicada pelo ponto E sobre a geratriz oposta ao observador, como mostra a figura. Colocando-se um determinado líquido no recipiente até a borda, o observador, na mesma posição, passa a ter seu limite de visada na interseção do fundo com a mesma geratriz (ponto D).

    Determine o índice de refração do líquido.

     

     

    b. Uma máquina fotográfica obtém, em tamanho natural, a fotografia de um objeto quando sua lente está a 10 cm do filme.

    Determine a separação que deve existir entre a lente e o filme para que se obtenha a fotografia nítida de um coqueiro que se encontre a uma grande distância.

     

4a Questão: Valor : 1,0

 

Ao encher-se um recipiente com água, o som produzido fica mais agudo com o passar do tempo.

a. Explique por que isto ocorre;

b. Determine uma expressão para a freqüência fundamental do som em função do tempo, para o caso de um recipiente cilíndrico com 6 cm de diâmetro e 30 cm de altura, sabendo que a vazão do líquido é de 30 cm3/s. Suponha que a velocidade do som no ar no interior do recipiente seja 340m/s.

 

5a Questão: Valor : 1,0

 

Uma partícula de massa m e carga q viaja a uma velocidade v até atingir perpendicularmente uma região sujeita a um campo magnético uniforme B.

Desprezando o efeito gravitacional e levando em conta apenas a força magnética, determine a faixa de valores de B para que a partícula se choque com o anteparo de comprimento h localizado a uma distância d do ponto onde a partícula começou a sofrer o efeito do campo magnético.

 

 

 

6a Questão: Valor : 1,0

 

Uma escada de 4,0 m de comprimento está apoiada contra uma parede vertical com a sua extremidade inferior a 2,4 m da parede, como mostra a figura. A escada pesa 20 kgf e seu centro de gravidade está localizado no ponto médio. Sabendo que os coeficientes de atrito estático entre a escada e o solo e entre a escada e a parede são, respectivamente, 0,5 e 0,2, calcule:

 

a. a altura máxima, em relação ao solo, a que um homem de 90 kgf de peso pode subir, sem provocar o escorregamento da escada;

b. a distância máxima da parede a que se pode apoiar a parte inferior da escada vazia, sem provocar escorregamento.

 

7a Questão: Valor : 1,0

 

No extremo de uma mola feita de material isolante elétrico está presa uma pequena esfera metálica com carga Q1. O outro extremo da mola está preso no anteparo AB.

Fixa-se uma outra esfera idêntica com carga Q2, à distância de 5,2 m do anteparo, conforme a figura abaixo, estando ambas as esferas e a mola colocadas sobre um plano de material dielétrico, perfeitamente liso. Em conseqüência, a mola alonga-se 20% em relação ao seu comprimento original, surgindo entre as esferas uma força de 0,9 N.

 

Determine qual deve ser o valor de Q2 para que a mola se alongue 120% em relação ao seu comprimento original.

 

Dados: constante eletrostática do ar @ 9x109 (unidades do S.I.);

 

Q1= + 40 m C;

Q2= - 40 m C.

 

 

 

8a Questão: Valor : 1,0

 

Uma esfera A de massa mA é lançada horizontalmente com velocidade vA, colidindo com uma esfera B de massa mB. A esfera B, inicialmente em repouso, é suspensa por um fio ideal de comprimento L fixo no ponto P e, após a colisão, atinge a altura máxima hB conforme mostra a figura.

Sabendo que toda a energia perdida com o choque foi convertida em calor, que as esferas A e B são de mesmo material e que, imediatamente após o choque, a esfera A sofre uma variação de temperatura de 0,025 ° C, enquanto que a esfera B sofre uma variação de temperatura de 0,010 ° C, determine o calor específico do material que compõe as esferas.

 

Dados: 1 cal = 4 J;

mA = 2,0 kg;

vA = 4,0 m/s;

mB = 5,0 kg;

L = 40 cm;

g = 10 m/s2.

 

 

 

9a Questão: Valor : 1,0

 

Um objeto de massa m é construído ao seccionar-se ao meio um cubo de aresta a pelo plano que passa pelos seus vértices ABCD, como mostrado nas figuras abaixo. O objeto é parcialmente imerso em água, mas mantido em equilíbrio por duas forças F1 e F2. Determine:

a. o módulo do empuxo que age sobre o objeto;

b. os pontos de aplicação do empuxo e do peso que agem sobre o objeto;

c. os módulos e os pontos de aplicação das forças verticais F1 e F2 capazes de equilibrar o objeto.

Dados:

- aceleração da gravidade ( g ) ;

- massa específica da água (m );

- profundidade de imersão ( h );

- a massa m é uniformemente distribuída pelo volume do objeto.

 

 

10a Questão: Valor : 1,0

 

Uma bolinha de 50 g é largada da altura de 20 m. O vento está soprando e, além da aceleração da gravidade, a bolinha fica sujeita a uma aceleração horizontal, variável com o tempo, dada por ax = 2t m/s2.

 

a. Faça o gráfico da componente horizontal da aceleração, desde o instante inicial até o instante em que a bolinha atinge o chão;

 

  • Determine:

      b.1. o vetor velocidade da bolinha, no instante em que ela atinge o chão;

      b.2. a variação da energia total da bolinha entre o momento em que ela é largada e o momento em que atinge o chão.

       

      Dado: aceleração da gravidade = 10 m/s2.

       

       

       

    1.