Questõesde CESMAC 2015 sobre Física

No circuito elétrico mostrado a seguir, as placas do capacitor de capacitância C = 8,0 µF, onde 1 µF = 10−6 F, estão inicialmente mantidas a uma ddp de 10 V. A chave Ch é então fechada no instante t = 0. No instante t = t1, a ddp entre as placas do capacitor é de 5,0 V. Calcule a energia elétrica dissipada pelo resistor ôhmico de resistência R entre os instantes t = 0 e t = t1.

Em um equipamento de ressonância magnética hospitalar, os sinais elétricos que são processados para obter uma imagem são captados por um solenóide constituído de 10 espiras circulares idênticas de raio 30,0 cm. No intervalo de tempo de 0,001 s, um campo magnético uniforme em toda a região do solenóide, perpendicular ao plano das espiras, varia linearmente no tempo de 0 até 0,010 T. Considere para efeito de cálculo que π = 3. Calcule o módulo da força eletromotriz induzida no solenóide.

Um desfibrilador é capaz de fornecer 180,0 J de energia em uma descarga elétrica. Sabendo que a capacitância do equipamento é igual a 10−5 F, calcule a ddp máxima que este desfibrilador pode aplicar em um paciente.

Duas ondas eletromagnéticas, com comprimento de onda 400 nm (1 nm = 10−9 m), são emitidas em fase a partir dos pontos O1 e O2, equidistantes do ponto P (ver figura a seguir). Considere as ondas que se propagam em sentidos opostos, ao longo do eixo x. No percurso, estas ondas atravessam placas de plástico transparente, de mesmo comprimento L = 4,00 µm (1 µm = 10−6 m) e índices de refração n1 = 1,40 (placa 1) e n2 = 1,55 (placa 2). Denotando por Imax a máxima intensidade luminosa possível resultante da interferência destas ondas, pode-se afirmar que a intensidade luminosa registrada por um detector no ponto P é:

Pode-se afirmar que a garganta funciona como uma espécie de tubo de ressonância para a emissão da voz humana. Considere que este tubo possua a extremidade inferior aproximadamente fechada e a extremidade superior aberta, por onde os sons são levados à boca. Considere, também, que a frequência do primeiro harmônico deste tubo em um homem adulto seja de 500 Hz. Se a velocidade do som no ar vale 340 m/s, qual é o comprimento do tubo de ressonância para a voz deste homem?

Certo medicamento é composto por uma substância pura. O gráfico a seguir ilustra a variação da sua temperatura T, em função da quantidade Q de calor absorvido, quando uma massa M do medicamento é aquecida a partir da temperatura TA, no estado líquido, até a temperatura TB, no estado gasoso. TV representa a sua temperatura de vaporização. Assinale a alternativa que indica a expressão para o calor específico do medicamento na fase líquida.

Um gás ideal passa por uma transformação isobárica em que 21 J de calor são absorvidos e a sua energia interna varia de 15 J. Pode-se afirmar que a razão cp/cv entre os seus calores específicos molares a pressão constante (cp) e a volume constante (cv) é igual a:

Quando um revólver atira para cima, a bala que retorna tem grande chance de matar uma pessoa. Uma bala de revólver calibre 38, com massa 10,0 g, é atirada verticalmente para cima e retorna ao nível inicial com velocidade de módulo 50,0 m/s, suficiente para perfurar o corpo humano. Considere que a bala perfura o corpo durante 1,00 ms (1 ms = 10−3 s) e que, após perfurá-lo, a bala sai com velocidade praticamente nula. Desprezando a força peso da bala enquanto ela se encontra dentro do corpo, calcule nesta situação o módulo da força média com a qual os tecidos do corpo resistem à perfuração pela bala.

Ao passar por um girador (rotatória), um ônibus com velocidade de módulo constante faz uma curva circular com centro no ponto O (ver figuras a seguir). Enquanto faz a curva, um fio preso no teto do ônibus, com uma bolinha na extremidade, mantém um ângulo constante θ com a vertical. Se g denota a aceleração da gravidade, o módulo da velocidade do ônibus nesta situação é dado por:

Um experimento muito comum em museus de ciências é o chamado Trem da Inércia. Neste experimento, um pequeno trem se move com velocidade constante, de módulo vT, em um trilho horizontal e retilíneo. Em um dado instante, uma pequena esfera de metal é lançada para cima através de um tubo (ver figura), com velocidade de módulo vE. Desprezando a resistência do ar e o atrito da esfera com o tubo, e considerando o solo como referencial, assinale a alternativa correta.Um experimento muito comum em museus de ciências é o chamado Trem da Inércia. Neste experimento, um pequeno trem se move com velocidade constante, de módulo vT, em um trilho horizontal e retilíneo. Em um dado instante, uma pequena esfera de metal é lançada para cima através de um tubo (ver figura), com velocidade de módulo vE. Desprezando a resistência do ar e o atrito da esfera com o tubo, e considerando o solo como referencial, assinale a alternativa correta.

O resultado de um teste de glicemia realizado em uma pessoa adulta aponta a presença de 100 mg de glicose para cada decilitro de sangue (1 mg = 10−3 g e 1 dL = 10−1 L). Considere que uma molécula de glicose tenha massa de 3 × 10−25 kg. Nessa situação, qual é a ordem de grandeza do número de moléculas de glicose em 1 L de sangue desta pessoa?

O gráfico abaixo mostra a velocidade em função do tempo de uma bolinha de látex que foi lançada a partir do solo, de baixo para cima, na direção vertical. Desprezando a resistência do ar e supondo colisões elásticas e rápidas com o solo, calcule a distância total percorrida pela bolinha no intervalo de tempo de t = 0 até t = 6,0 s. Considere a aceleração da gravidade g=10m/s2

Relatando uma viagem à região amazônica brasileira, a escritora americana Elizabeth Bishop escreveu em um artigo publicado em 1958:

“Foi também uma pena não podermos ver os índios pegando peixes com arco e flecha; com extrema habilidade, eles conseguiam fisgar os peixes em água corrente, levando em conta a __________________ da imagem, não errando quase nunca.”

[E. Bishop, “Prosa” (Companhia das Letras, 2014, São Paulo); tradução de P. H. Britto.]

Assinale a seguir a palavra referente ao fenômeno óptico que se ajusta corretamente à lacuna deixada na sentença acima.

O reostato é um dispositivo que possibilita a variação da resistência de um circuito elétrico, sem que haja variação na corrente elétrica. O reostato de certo chuveiro elétrico permite ligá-lo nas posições “inverno” (água mais quente) e “verão” (água mais fria). Se a potência dissipada pelo chuveiro na posição “inverno” é duas vezes maior que a potência dissipada na posição “verão”, então a resistência elétrica associada à potência na posição “inverno” é:

A água mineral contém várias substâncias além da própria água (H2O). Considere que 0,015% da massa de água mineral correspondem a uma destas substâncias. Se a densidade da água mineral é de 1 kg/L, qual é a ordem de grandeza da massa desta substância contida em 20 L de água mineral?

Um automóvel se desloca em linha reta ao longo de uma rodovia. Durante certo intervalo de tempo, a sua posição, em metros, é dada pela equação x(t) = 200 -20t + 0,5t2 , onde t denota o tempo medido em segundos. Nesta situação, pode-se afirmar que a velocidade e a aceleração do automóvel no instante t = 0 valem, respectivamente,

Um elevador encontra-se em movimento descendente e desacelerado. No instante mostrado na figura a seguir, o módulo da sua aceleração é |a| = 2 m/s2 . Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 e despreze todos os atritos. Se a massa total do elevador é de uma tonelada, qual é o módulo da força de tensão exercida pelo cabo do elevador neste instante?

Um gás ideal encontra-se inicialmente com pressão, volume e temperatura absoluta denotados, respectivamente, por p0, V0 e T0. O gás passa por uma transformação isotérmica, de modo que a sua pressão final torna-se o dobro da pressão inicial p0. O volume final do gás após esta transformação é: