Questões de Física - AFA | Gabarito e resoluções

(AFA - 2017) Uma partcula de massa m,presa na extremidade de uma corda ideal, descreve um movimento circular acelerado, de raio R,contido em um plano vertical, conforme figura a seguir. Quando essa partcula atinge determinado valor de velocidade, a corda tambm atinge um valor mximo de tenso e se rompe. Nesse momento, a partcula lanada horizontalmente, de uma altura 2R,indo atingir uma distncia horizontal igual a 4R.Considerando a acelerao da gravidade no local igual a g,a tenso mxima experimentada pela corda foi de

(AFA - 2017) Um bloco escorrega, livre de resistncia do ar, sobre um plano inclinado de 30, conforme a figura (sem escala) a seguir. No trecho ABno existe atrito e no trecho BCo coeficiente de atrito vale. O bloco abandonado, do repouso em relao ao plano inclinado, no ponto Ae chega ao ponto Ccom velocidade nula. A altura do ponto A,em relao ao ponto B, h1, e a altura do ponto B, em relao ao ponto C, h2. A razovale

(AFA - 2017) Duas fontes sonoras 1 e 2,de massas desprezveis, que emitem sons, respectivamente, de frequncias f1 = 570 Hz e f2 = 390 Hzso colocadas em um sistema, em repouso, constitudo por dois blocos, A e B,unidos por um fio ideal e inextensvel, de tal forma que uma mola ideal se encontra comprimida entre eles, como mostra a figura abaixo. A fonte sonora 1est acoplada ao bloco A, de massa 2m, e a fonte 2 ao bloco B, de massa m. Um observador O,estacionrio em relao ao solo, dispara um mecanismo que rompe o fio. Os blocos passam, ento, a se mover, separados da mola, com velocidades constantes em relao ao solo, sendo que a velocidade do bloco B de 80 m/s. Considere que no existam foras dissipativas, que a velocidade do som no local constante e igual a 340 m/s, que o ar se encontra em repouso em relao ao solo. Nessas condies, a razo entre as frequncias sonoras percebidas pelo observador, devido ao movimento das fontes 2 e 1, respectivamente,

(AFA - 2017) A figura 1 mostra uma espira quadrada, feita de material condutor, contida num plano zy, e um fio condutor retilneo e muito longo, paralelo ao eixo z, sendo percorrido por uma corrente eltrica de intensidade i, dada pelo grfico da Figura 2. A partir da anlise das Figuras 1 e 2, pode-se afirmar que o grfico que melhor representa a fem induzida entre os pontos A e B :

(AFA - 2017) Dois longos fios paralelos esto dispostos a uma distncia um do outro e transportam correntes eltricas de mesma intensidade i em sentidos opostos, como ilustra a figura abaixo. Nessa figura o ponto P equidistante dos fios. Assim, o grfico que melhor representa a intensidade do campo magntico B, no ponto P, em funo da abscissa x, :

(AFA - 2017) Dois pequenos corpos A e Bso ligados a uma haste rgida atravs de fios ideais de comprimentos lAe lB,respectivamente, conforme figura a seguir. A e Bgiram em sincronia com a haste, com velocidades escalares constantes VAe VBe fazem com a direo horizontal nguloserespectivamente. Considerando lA= 4lB,a razo ,em funo de e igual a

(AFA - 2017) Um sistema composto por quatro cargas eltricas puntiformes fixadas nos vrtices de um quadrado, conforme ilustrado na figura abaixo. As cargas q1e q2so desconhecidas. No centro Odo quadrado o vetor campo eltrico E,devido s quatro cargas, tem a direo e o sentido indicados na figura. A partir da anlise deste campo eltrico, pode-se afirmar que o potencial eltrico em O.

(AFA - 2016) Um bloco lanado com velocidade o v0 no ponto P paralelamente a uma rampa, conforme a figura. Ao escorregar sobre a rampa, esse bloco para na metade dela, devido ao do atrito. Tratando o bloco como partcula e considerando o coeficiente de atrito entre a superfcie do bloco e da rampa, constante ao longo de toda descida, a velocidade de lanamento para que este bloco pudesse chegar ao final da rampa deveria ser, no mnimo,

(AFA - 2016) Deseja-se aquecer 1,0 L de gua que se encontra inicialmente temperatura de 10 C at atingir 100 C sob presso normal, em 10 minutos, usando a queima de carvo. Sabendo-se que o calor de combusto do carvo 6000 cal/g e que 80% do calor liberado na sua queima perdido para o ambiente, a massa mnima de carvo consumida no processo, em gramas, e a potncia mdia emitida pelo braseiro, em watts, so

(AFA - 2016) O lado EF de uma espira condutora quadrada indeformvel, de massam, preso a uma mola ideal e no condutora, de constante elstica K. Na posio deequilbrio, o plano da espira fica paralelo ao campo magntico B gerado por um m em formade U, conforme ilustra a figura abaixo. O lado CD pivotado e pode girar livremente em torno do suporte S, que posicionadoparalelamente s linhas de induo do campo magntico. Considere que a espira percorrida por uma corrente eltrica i, cuja intensidade variasenoidalmente, em funo do tempo t, conforme indicado no grfico abaixo. Nessas condies, pode-se afirmar que a Se necessrio, use acelerao da gravidade: g = 10 m/s2 densidade da gua: d = 1,0 kg /L calor especfico da gua: c = 1cal / g oC 1cal =4 J constante eletrosttica: k = 9 ,0 x 109 Nm2 / C2 constante universal dos gases perfeitos: R =8 J /mol K

(AFA - 2016) Numa regio onde atua um campo magntico uniforme B vertical, fixam-se dois trilhos retos e homogneos, na horizontal, de tal forma que suas extremidades ficam unidas formando entre si um ngulo . Uma barra condutora AB, de resistncia eltrica desprezvel, em contato com os trilhos, forma um tringulo issceles com eles e se move para a direita com velocidade constante V, a partir do vrtice C no instante t0 = 0, conforme ilustra a figura abaixo. Sabendo-se que a resistividade do material dos trilhos no varia com a temperatura, o grfico que melhor representa a intensidade da corrente eltrica i que se estabelece neste circuito, entre os instantes t1 e t2

(AFA - 2016) Um cilindro adiabtico vertical foi dividido em duas partes por um mbolo de 6,0 kg de massa que pode deslizar sem atrito. Na parte superior, fez-se vcuo e na inferior foram colocados 2 mols de um gs ideal monoatmico. Um resistor de resistncia eltrica hmica R igual a 1 colocado no interior do gs e ligado a um gerador eltrico que fornece uma corrente eltrica i, constante, de 400 mA, conforme ilustrado na figura abaixo. Fechando-se a chave Ch durante 12,5 min, o mbolo desloca-se 80 cm numa expanso isobrica de um estado de equilbrio para outro. Nessas condies, a variao da temperatura do gs foi, em C, de PS:

(AFA - 2016) Considere a Terra um Planeta esfrico, homogneo, de raioR, massa Mconcentrada no seu centro de massa e que gira em torno do seu eixoEcom velocidadeangular constante,isolada do resto do universo. Um corpo de prova colocado sobre a superfcie da Terra, em um ponto de latitude ,descrever uma trajetria circular de raiore centro sobre o eixoEda Terra, conforme a figuraabaixo. Nessas condies, o corpo de prova ficar sujeito a uma fora de atrao gravitacionalF,que admite duas componentes, uma centrpeta,Fcp,e outra que traduz o peso aparente docorpo,P. Quando = 0 ,ento o corpo de prova est sobre a linha do equador e experimenta um valoraparente da acelerao da gravidade igual age.Por outro lado, quando = 90,o corpo deprova se encontra em um dos Polos, experimentando um valor aparente da acelerao dagravidade igual agp. SendoGa constante de gravitao universal, a razoge/gpvale:

(AFA - 2016) Um balo, cheio de um certo gs, que tem volume de 2,0 m3, mantido em repouso a uma determinada altura de uma superfcie horizontal, conforme a figura abaixo. Sabendo-se que a massa total do balo (incluindo o gs) de 1,6 kg, considerando o ar como uma camada uniforme de densidade igual a 1,3 kg/m3, pode-se afirmar que ao liberar o balo, ele

(AFA - 2016) Consultando uma tabela da dilatao trmica dos slidos verifica-se que o coeficiente de dilatao linear do ferro .Portanto, pode-se concluir que :