Questões de Física - AFA | Gabarito e resoluções

(AFA - 2016) Uma partcula de massa m e carga eltrica - q lanada com um ngulo em relao ao eixo x, com velocidade igual a , numa regio onde atuam um campo eltrico E e um campo gravitacional g, ambos uniformes e constantes, conforme indicado na figura abaixo. Desprezando interaes de quaisquer outras naturezas com essa partcula, o grfico que melhor representa a variao de sua energia potencial em funo da distncia (d) percorrida na direo do eixo x,

(AFA - 2016) Considere um objeto formado por uma combinao de um quadrado de aresta acujos vrtices so centros geomtricos de crculos e quadrados menores, como mostra a figura abaixo Colocando-se um espelho plano, espelhado em ambos os lados, de dimenses infinitas e de espessura desprezvel ao longo da reta r,os observadores colocados nas posies 1e 2veriam, respectivamente, objetos completos com as seguintes formas

(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) Se necessrio, use acelerao da gravidade: g = 10 m/s2 densidade da gua: d = 1,0 kg/L calor especfico da gua: c = 1 cal / g C 1 cal = 4 J constante eletrosttica: k = 9,0 109Nm2/C2 constante universal dos gases perfeitos: R = 8 J/molK Uma figura de difrao obtida em um experimento de difrao por fenda simples quando luz monocromtica de comprimento de ondapassapor uma fenda de largura.O grfico da intensidade luminosaem funo da posioao longo do anteparo onde essa figura de difrao projetada, est apresentado na figura 1 abaixo. Alterando-se neste experimento apenas o comprimento de onda da luz monocromtica para um valor,obtm-se o grfico apresentado na figura 2.E alterando-se apenas o valor da largura da fenda para um valor,obtm-se o grfico da figura 3. Nessas condies, correto afirmar que

(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) A figura abaixo mostra uma pequena esfera vazada E, com carga eltrica q = +2,0 10-5 C e massa 80 g, perpassada por um eixo retilneo situado num plano horizontal e distante D = 3 m de uma carga puntiforme fixa Q = -3,0 10-6 C. Se a esfera for abandonada, em repouso, no ponto A, a uma distncia x, muito prxima daposio de equilbrio O, tal que, x/D 1, a esfera passar a oscilar de MHS, em torno de O, cuja pulsao , em rad / s, igual a:

(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 :

(AFA - 2016) Dois mecanismos que giram com velocidades angulares 1 e 2 constantes so usados para lanar horizontalmente duas partculas de massas m1 = 1kg e m2 = 2kg de uma altura h = 30 m, como mostra a figura 1 abaixo Num dado momento em que as partculas passam, simultaneamente, tangenciando o plano horizontal , elas so desacopladas dos mecanismos de giro e, lanadas horizontalmente, seguem as trajetrias 1 e 2 (figura 1) at se encontrarem no ponto P. Os grficos das energias cinticas, em joule, das partculas 1 e 2 durante os movimentos de queda, at a coliso, so apresentados na figura 2 em funo de (h - y), em m, onde y a altura vertical das partculas num tempo qualquer, medida a partir do solo perfeitamente horizontal. Desprezando qualquer forma de atrito, a razo 2/1

(AFA - 2015) Uma determinada caixa transportada em um caminho que percorre, com velocidade escalar constante, uma estrada plana e horizontal. Em um determinado instante, o caminho entra em uma curva circular de raio igual a 51,2 m, mantendo a mesma velocidade escalar. Sabendo-se que os coeficientes de atrito cintico e esttico entre a caixa e o assoalho horizontal so, respectivamente, 0,4 e 0,5 e considerando que as dimenses do caminho, em relao ao raio da curva, so desprezveis e que a caixa esteja apoiada apenas no assoalho da carroceria, pode-se afirmar que a mxima velocidade, em m/s, que o caminho poder desenvolver, sem que a caixa escorregue

(AFA - 2015) Na cidade de Macap, no Amap, Fernando envia uma mensagem viasatlite para Maria na mesma cidade. A mensagem intermediada por um satlitegeoestacionrio, em rbita circular cujo centro coincide com o centro geomtrico da Terra, epor uma operadora local de telecomunicao da seguinte forma: o sinal de informao parte docelular de Fernando direto para o satlite que instantaneamente retransmite para a operadora,que, da mesma forma, transmite para o satlite mais uma vez e, por fim, retransmitido para ocelular de Maria.Considere que esse sinal percorra todo trajeto em linha reta e na velocidade da luz,c;que asdimenses da cidade sejam desprezveis em relao distncia que separa o satlite da Terra,que este satlite esteja alinhado perpendicularmente cidade que se encontra ao nvel do mare na linha do equador. Sendo,M,massa da Terra,T,perodo de rotao da Terra,RT raioda Terra eG,a constante de gravitao universal, o intervalo de tempo entre a emisso dosinal no celular de Fernando e a recepo no celular de Maria, em funo dec, M, T, GeRT

(AFA - 2015) Considere duas rampas A e B, respectivamente de massas 1kg e 2 kg, em forma de quadrantes de circunferncia de raios iguais a 10 m, apoiadas em um plano horizontal e sem atrito. Duas esferas 1 e 2 se encontram, respectivamente, no topo das rampas A e B e so abandonadas, do repouso, em um dado instante, conforme figura abaixo. Quando as esferas perdem contato com as rampas, estas se movimentam conforme os grficos de suas posies x, em metros, em funo do tempo t, em segundos, abaixo representados. Desprezando qualquer tipo de atrito, a razo m1/m2 das massas m1 e m2 das esferas 1 e 2,respectivamente,

(AFA - 2015) A figura abaixo representa um macaco hidrulico constitudo de doispistes A e B de raios RA= 60 cm e RB=240 cm, respectivamente. Esse dispositivo serutilizado para elevar a uma altura de 2 m, em relao posio inicial, um veculo de massaigual a 1 tonelada devido aplicao de uma fora F. Despreze as massas dos pistes, todosos atritos e considere que o lquido seja incompressvel. Nessas condies, o fator de multiplicao de fora deste macaco hidrulico e o trabalho,emjoules, realizado pela fora F, aplicada sobre o pisto de menor rea, ao levantar o veculobem lentamente e com velocidade constante, so, respectivamente,

(AFA - 2015) Com relao dilatao dos slidos e lquidos isotrpicos, analise as proposies a seguir e d como resposta a soma dos nmeros associados s afirmaes corretas. (01) Um recipiente com dilatao desprezvel contm certa massa de gua na temperatura de 1Cquando , ento, aquecido lentamente, sofrendo uma variao de temperatura de 6CNesse caso, o volume da gua primeiro aumenta e depois diminui. (02) Quando se aquece uma placa metlica que apresenta um orifcio, verifica-se que, com a dilatao da placa, a rea do orifcio aumenta. (03) Quando um frasco completamente cheio de lquido aquecido, este transborda um pouco. O volume de lquido transbordado mede a dilatao absoluta do lquido. (04) O vidro pirex apresenta maior resistncia ao choque trmico do que o vidro comum porque tem menor coeficiente de dilatao trmica do que o vidro comum. (05) Sob presso normal, quando uma massa de gua aquecida de 0Cat 100Csua densidade sempre aumenta. (06) Ao se elevar a temperatura de um sistema constitudo por trs barras retas e idnticas de ferro interligadas de modo a formarem um tringulo issceles, os ngulos internos desse tringulo no se alteram.

(AFA - 2015) Em um recipiente termicamente isolado de capacidade trmica 40, 0 cal / Ce na temperatura de 25Cso colocados 600 gde gelo a -10Ce uma garrafa parcialmente cheia, contendo 2,0 Lde refrigerante tambm a 25C,sob presso normal. Considerando a garrafa com capacidade trmica desprezvel e o refrigerante com caractersticas semelhantes s da gua, isto , calor especfico na fase lquida 1,0 cal / gCe na fase slida 0,5 cal / gC,calor latente de fuso de 80,0 cal / gbem como densidade absoluta na fase lquida igual a 1,0 g / cm3,a temperatura final de equilbrio trmico do sistema, em C,

(AFA - 2015) Uma amostra de n mols de gs ideal sofre as transformaes AB(isovolumtrica), BC(isobrica) e CD(isotrmica) conforme representao no diagrama presso (p) x volume (V)mostrado a seguir. Sabendo-se que a temperatura do gs no estado A 27C, pode-se afirmar que a temperatura dele, em C,no estado D