Questõesde UECE 2011 sobre Física

Um bloco de massa m é posto sobre um plano horizontal sem atrito e está preso a duas molas de tamanhos iguais e constantes elásticas K₁ e K₂ em três possíveis arranjos conforme a figura abaixo.



Analisando-se os sistemas do ponto de vista de associação de molas, as constantes elásticas equivalentes K_I, K_II e K_III nos arranjos I, II e III, respectivamente, são

Dois cilindros retos de raios r₁ e r₂, com r₁ > r₂, são suspensos próximo à superfície da Terra por fios. Os comprimentos dos fios são tais que as bases dos cilindros estejam no mesmo nível em relação ao solo conforme a figura abaixo.

Considere que os cilindros têm massas e densidades iguais e suponha que eles sejam mergulhados simultaneamente em um fluido até que uma das bases do cilindro de raio r₁ fique ao nível da superfície do fluido, conforme a figura acima. Supondo-se que a densidade dos cilindros é maior do que a do fluido, e denotando-se por E₁ o empuxo no cilindro de raio r₁ e por E₂ o empuxo no cilindro de raio r₂, a razão  é dada por

Um gás ideal é submetido aos três processos termodinâmicos descritos no gráfico abaixo.


O processo 1 tem estado inicial I e final II, o processo 2 tem estado inicial II e final III, e o processo 3 tem estado inicial III e final IV.

A relação entre os trabalhos Wi (i = 1, 2, 3) nos processos 1, 2 e 3, respectivamente, é melhor estimada por

Um bloco de massa m é posto sobre um plano horizontal sem atrito e está preso a duas molas de tamanhos iguais e constantes elásticas K<sub>1 e K2 em três possíveis arranjos conforme a figura abaixo.

Se o circuito for colocado na presença de um campo magnético com direção perpendicular ao plano da figura, sobre os módulos das forças magnéticas FI, FII e FIII nos fios I, II e III, respectivamente, é correto afirmar-se que</sub>

Dois carros idênticos U e V sobem, respectivamente, as rampas planas I e II, de comprimentos iguais e inclinações diferentes. Suponha que a rampa II seja mais íngreme do que a rampa I. Considerando-se constantes e iguais em módulo as velocidades dos carros e denotando-se por P_U e P_V as potências empregadas pelos motores dos carros U e V, respectivamente, pode-se afirmar corretamente que

De um cone reto de altura h e diâmetro da base d com a parede interna revestida por material refletor de ondas eletromagnéticas, retirou-se a base. Sobre a superfície refletora incide um raio de luz paralelo ao eixo do cone. Após todas as reflexões, o raio refletido tem direção paralela ao raio incidente. Para que isso ocorra, as dimensões do cone devem satisfazer à relação

Em um experimento realizado no vácuo, um raio de luz monocromática incide normal a uma das faces laterais de um prisma reto que tem como bases dois triângulos equiláteros.

Suponha que o raio incida em um ponto tal que ao ser refratado não atinja nenhuma aresta do prisma e considere o índice de refração do prisma maior do que 1. O índice de refração do prisma para que o raio sofra reflexão total na segunda face a ser atingida pela luz deverá ser

Uma pessoa se desloca em uma estrada horizontal com velocidade de 10,8 km/h em relação ao solo. Essa pessoa vê um pingo de chuva cair verticalmente com velocidade constante e igual a 4 m/s. O módulo da velocidade em km/h deste pingo em relação ao solo é

Um resistor de 5 &Omega; é ligado a uma associação em série de duas baterias, uma de 10 V e outra de 5 V. Nessa associação, uma das baterias tem o polo positivo conectado ao negativo da outra. Com base nessa informação, a corrente no resistor, em A, é

Um bloco de massa 2 kg, próximo à superfície da Terra, desliza subindo um plano inclinado de 30° sob a ação de uma força constante e da força peso. Desprezando-se todas as forças de atrito e assumindo–se a aceleração devida à gravidade como sendo constante, se a aceleração do bloco tem módulo 1 m/s² , o módulo da força resultante nessa massa, em N, vale

Um anemômetro, instrumento utilizado para medição de velocidade do vento, pode ser construído a partir de uma hélice acoplada a circuitos que convertam sua velocidade angular em valores de tensão elétrica. De modo simplificado, pode-se assumir que a velocidade angular da hélice é proporcional à velocidade do vento e que a tensão elétrica u é proporcional à velocidade angular. Assim ão constantes de proporcionalidade com as dimensões apropriadas. No Sistema Internacional de Unidades, velocidade é dada em m/s, velocidade angular em 1/s e tensão em Volts (V). Com base nessas suposições, pode-se escrever uma equação que relacione a tensão elétrica diretamente à velocidade do vento. Para que essa equação esteja dimensionalmente correta, é certo afirmar-se que o produto entre kdeve ter dimensão de

Em três situações distintas, uma massa M puntiforme sofre atrações gravitacionais de quatro outras m, também puntiformes e idênticas , localizadas conforme a figura abaixo.



Considere que M esteja no centro e que as outras massas estejam sobre o perímetro da mesma circunferência. Chamando U_I U_II e U_III  as energias potenciais gravitacionais da massa M nos arranjos I, II e III, respectivamente, pode-se afirmar corretamente que

Um raio de luz se propaga de um meio I para um meio II, sendo parcialmente refletido na interface plana de separação entre os meios. Assuma que a velocidade de propagação da luz no meio II é 80% da velocidade no meio I. Para que o raio refletido seja perpendicular ao refratado, o ângulo de incidência deve ser tal que

Em dois experimentos de mecânica, uma massa puntiforme desliza sobre duas rampas de mesmo comprimento, 5 m, e inclinações diferentes. Em um dos experimentos a distância horizontal percorrida pela massa é d_I = 3 m e no outro é d_II = 4 m. Suponha que ambas as massas partam do repouso e estejam sob a ação de um mesmo campo gravitacional uniforme e vertical, e despreze todos os atritos. Ao atingir o ponto final da rampa, a razão entre as velocidades das massas nos dois experimentos, V_II  ⁄  V_I é dada por

Um disco tem seu centro fixado a uma das extremidades de uma haste muito fina e perpendicular ao seu plano. O sistema está sobre uma mesa plana horizontal, com uma das extremidades do eixo ligada a um ponto da mesa. O disco é livre para rodar sem deslizar sobre a mesa, deixando marcada uma trajetória circular, conforme a figura abaixo. Para que a marca da trajetória feche um círculo completo, o disco gira duas vezes.



Assim, a razão entre o raio da trajetória marcada na mesa e o raio do disco é

Um sistema é constituído por três fios condutores retos e muito longos, fixados um ao outro perpendicularmente e isolados eletricamente entre si. Por cada fio passa uma corrente elétrica constante de mesma intensidade. Se o sistema é posto na presença de um campo magnético uniforme, constante e paralelo a um dos fios, pode- se afirmar corretamente que a força resultante no sistema é

Dois recipientes esféricos de mesmo volume e paredes muito finas são ligados verticalmente por um fio inextensível. Os recipientes I e II são cheios com materiais de densidades d_I  e  d_II respectivamente. O recipiente I flutua no ar, cuja densidade é d_AG  e  o  II está imerso na água, cuja densidade é d_AR. Se o sistema está em equilíbrio estático, e d_I < d_AG < d_II pode-se afirmar corretamente que

Um bloco de massa m_A = 700 kg se desloca ao longo do eixo x com velocidade V_A = 40 km/h, enquanto outro bloco de massa m_B = 500 kg se desloca ao longo do mesmo eixo, com velocidade V_B = 80 km/h. Então, a velocidade do centro da massa , em km/h, do sistema constituído pelas massas m_A e m_B é aproximadamente

A área continental de um dado país é 8x10⁶ km² e a precipitação pluvial média é de 750 mm ao ano. O volume anual de água que cai em média no país é, em litros, aproximadamente

Um parafuso está encravado na periferia de um disco giratório horizontal de raio 1 m. A figura abaixo ilustra as posições do parafuso em tempos sucessivos.



Um engenheiro precisa monitorar a passagem do parafuso por uma dada posição, como a indicada pela seta. Para isso, faz uso de uma luz estroboscópica, que acende durante curtos intervalos de tempo a uma frequência de 2 kHz. Para que haja sincronismo entre a passagem do parafuso pela posição indicada pela seta e a lâmpada, a velocidade escalar do parafuso em m/s deve ser aproximadamente