Questõesde CESMAC 2018 sobre Física

Uma partícula de carga Q e velocidade de módulo v ingressa numa região de campo magnético uniforme de módulo B e direção perpendicular à da sua velocidade. A partícula passa, então, a realizar um movimento circular uniforme de raio R. Nesse caso, a sua energia cinética é dada por:

Toda instalação elétrica tem um sistema de proteção que, por exemplo, desliga os circuitos quando a corrente total excede certo valor. Em uma enfermaria, o sistema de proteção do circuito de iluminação instalado desliga quando a corrente elétrica total atinge 15 A. Considere o circuito de iluminação como sendo um circuito paralelo de lâmpadas com uma fonte de alimentação de 220 V, onde cada lâmpada é de 40 W. Deseja-se melhorar a iluminação da enfermaria sem mudar o sistema de proteção. Calcule o número máximo de lâmpadas que pode ser instalado na enfermaria.

Três partículas de carga Q, cada uma, encontram-se fixas no vácuo na forma de um triângulo retângulo com catetos iguais a L, como mostra a Figura 1 a seguir. A energia potencial eletrostática dessa configuração é E. Em seguida, uma partícula com carga idêntica às anteriores é acrescentada ao conjunto, completando o quadrado da Figura 2. A energia potencial eletrostática da configuração da Figura 2 é:

Quando um feixe de luz incide no olho humano, atinge primeiramente uma membrana fibrosa e transparente, denominada córnea, e muda a sua direção. Esse fenômeno de variação da direção do feixe de luz ao mudar de meio (do ar para a córnea) é chamado de:

Em um consultório odontológico, há um sistema de compressão de ar para uso nos tratamentos dentários. O tanque onde o ar é comprimido tem volume de 40 L e a pressão de compressão máxima é 6,0 atm. Supondo que o ar comprimido possa ser tratado como um gás ideal, calcule o número de moles de ar que há no tanque quando a pressão é máxima e a temperatura é de 27 ºC. Dado: constante universal do gás ideal R = 0,08 atm.L/(mol.K).

Um termômetro caseiro de mercúrio é constituído de um bulbo com volume interno de 0,50 cm3 conectado a um tubo cilíndrico de 0,20 mm de diâmetro interno (ver figura a seguir). O bulbo está cheio e o tubo vazio quando a temperatura vale T = 35 ºC. Qual é o comprimento do filete de mercúrio que haverá no tubo quando a temperatura for T = 40 ºC? Dados: coeficiente de dilatação volumétrica do mercúrio y = 2,0 x 10–4 ºC–1.

Os raios X são ondas eletromagnéticas mais energéticas que as ondas da luz visível. Uma das aplicações dos raios X é a radiografia, que permite visualizar estruturas internas do corpo humano. Um equipamento de raios X, ajustado para realizar radiografias do tórax, produz raios X de frequência 3,0 x 1019 Hz. Calcule o comprimento de onda destes raios X quando se propagam no vácuo. Dado: velocidade da luz no vácuo c = 3,0 x 108 m/s.

Um automóvel de massa 1000 kg se deslocava em movimento retilíneo e horizontal, com velocidade de 20 m/s, quando se envolveu em um acidente. Ele foi submetido durante 0,1s a uma força resultante intensa, entrando em repouso após esse intervalo de tempo. Qual é o valor médio do módulo da força resultante aplicada no automóvel ao longo desse intervalo de tempo?

Num teste de esforço físico, um atleta de 60,0 kg sobe correndo uma escada cuja diferença de altura entre os degraus mais baixo e mais alto é de 20,0 m. A aceleração da gravidade é igual a 10,0 m/s2 Considere 1 kJ = 1000 J. Ao final da subida, pode-se afirmar que a energia potencial gravitacional do atleta:

Assinale a alternativa correta com respeito às leis de Newton que determinam o movimento de partículas.

Um atleta executa uma corrida em duas etapas. No primeiro trecho retilíneo, denominado AB, ele corre numa superfície horizontal por 6,0 km e perfaz o trecho em 1/3 de hora. No segundo trecho retilíneo, denominado BC, ele corre subindo um aclive ao longo de 1,2 km e perfaz o trecho em 10 minutos. Considere sen(30º) = 0,50; cos(30º) = 0,87; tg(30º) = 1,73. Com estas informações é correto afirmar que:

Cientistas estimam que o corpo humano adulto possui cerca de 3,7 trilhões de células. A ordem de grandeza desse número é igual a:

Três cargas elétricas pontuais estão fixadas em linha reta numa superfície horizontal, segundo a figura a seguir. A carga no ponto B vale +Q. Uma quarta carga elétrica pontual de valor –Q foi adicionada no ponto A, também sobre a superfície horizontal. Calcule o valor dos módulos das cargas elétricas q de forma que a carga no ponto A permaneça em equilíbrio eletrostático. Considere que todas as cargas estão no vácuo.

Dados: sen(60º) = √3/2 ; cos(60º) = 1/2 ;

tg(60º) = √3

Considere a região do espectro eletromagnético onde a luz visível está inserida. As cores da luz podem ser distribuídas de acordo com os valores dos seus comprimentos de onda. Supondo um eixo orientado segundo a ordem crescente dos comprimentos de onda λ, a sequência das cores da radiação eletromagnética será:

Um estudante lê num livro o conceito de uma grandeza física descrita como sendo “a razão entre a quantidade de calor fornecida a um objeto e a variação de temperatura observada nesse objeto”. O estudante conclui que tal conceito se refere à grandeza física:

Um pequeno bloco desliza com velocidade inicial v0 sobre uma superfície horizontal, como mostra a figura abaixo. Em seguida, o bloco desce uma depressão e volta a subir, passando pelo ponto P. Não há atrito em todo o seu percurso. Desprezando a resistência do ar, obtenha a expressão para a velocidade do bloco no ponto P, vP, em termos da velocidade inicial e das alturas mostradas na figura. O módulo da aceleração da gravidade é denotado por g.

Um bastão é empurrado contra uma parede vertical com uma força de módulo F = 20 N ao longo da direção do próprio bastão, como mostra a figura a seguir. O bastão não escorrega, permanecendo em repouso. Dado que sen(θ) = 0,6 e cos(θ) = 0,8, qual é o módulo da força normal que a parede exerce no bastão?

Um automóvel se desloca em movimento uniformemente variado numa estrada retilínea ao longo do eixo x. Observe o sentido do seu movimento na figura a seguir. No instante t = 0 mostrado na figura, sua posição é x = 0, sua velocidade possui módulo igual a 20 m/s, e o seu movimento é acelerado com o módulo da aceleração igual a 2,0 m/s2 . A equação horária da sua posição x (em metros) em função do tempo t (em segundos) é dada por:

A captação de imagens em um equipamento de ressonância magnética é realizada por um dispositivo que contém um solenoide. Considere que este solenoide seja ideal, com densidade de 10 espiras por centímetro. Em seu interior existe ar, cuja permeabilidade magnética pode ser considerada igual a 4π x 10⁻⁷ N/A2 . O módulo do campo magnético no interior do solenoide, quando uma corrente de 2,0 A o percorre, é igual a:

O circuito da figura abaixo é constituído por duas baterias ideais, com V1 = 6,0 V e V2 = 12,0 V, alimentando duas resistências R1 = 14,0 Ω e R2 = 6,0 Ω1, e um capacitor C = 3,0 μF, onde 1 μF = 10−6 F. Considere i0 a corrente elétrica no instante em que a chave Ch é fechada. Seja q a carga elétrica armazenada no capacitor quando a corrente elétrica torna-se praticamente constante. Nesse caso, pode-se afirmar que: