Questões de Física - MACKENZIE | Gabarito e resoluções

Nos vrtices de um tringulo equiltero de altura 45 cm, esto fixas as cargas puntiformes QA, QB e QC, conforme a ilustrao a seguir. As cargas QB e QC so idnticas e valem - 2,0 cada uma. Em um dado instante, foi abandonada do repouso, no baricentro desse tringulo, uma partcula de massa 1,0 g, eletrizada com a Q = + 1,0 e, nesse instante, a mesma sofreu uma acelerao de mdulo 5,0 . 102 m/s2, segundo a direo da altura h1, no sentido de A para M. Neste caso, a carga fixada no vrtice A DADO: k0 = 9 . 109 N . m2/C2

(Mackenzie 2003) Duas barras metlicas, de diferentes materiais, apresentam o mesmo comprimento a 0 C. Ao serem aquecidas, temperatura de 100 C, a diferena entre seus comprimentos passa a ser de 1 mm. Sendo 2,2 10-5 C-1 o coeficiente de dilatao linear do material de uma barra e 1,7 10-5C-1 o do material da outra, o comprimento dessas barras a 0 C era:

(Mackenzie 2003) Duas pequenas esferas metálicas idênticas, E1 e E2, são utilizadas numa experiência de Eletrostática. A esfera E1 está inicialmente neutra e a esfera E2, eletrizada positivamente com a carga 4,8.10-9 C. As duas esferas são colocadas em contato e em seguida afastadas novamente uma da outra. Sendo a carga de um elétron igual a -1,6.10-19 C e a de um próton igual a +1,6.10-19 C, podemos dizer que:

(Mackenzie 2003) Os termômetros são instrumentos utilizados para efetuarmos medidas de temperaturas. Os mais comuns se baseiam na variação de volume sofrida por um líquido considerado ideal, contido num tubo de vidro cuja dilatação é desprezada. Num termômetro em que se utiliza mercúrio, vemos que a coluna desse líquido "sobe" cerca de 2,7 cm para um aquecimento de 3,6 oC. Se a escala termométrica fosse a Fahrenheit, para um aquecimento de 3,6 oF, a coluna de mercúrio "subiria":

(Mackenzie 2003) Quando um raio de luz monocromática, proveniente de um meio homogêneo, transparente eisótropo, identificado por meio A, incide sobre a superfície de separação com um meio B, também homogêneo, transparente e isótropo, passa a se propagar nesse segundo meio, conforme mostra a figura. Sabendo-se que o ângulo é menor que o ângulo , podemos afirmar que:

(Mackenzie 2003) Um operrio da construo civil necessita arrastar um bloco de concreto ao longo de umaprancha inclinada de 30 com a horizontal. Com o objetivo de evitar o rompimento da corda, omesmo foi orientado a puxar o corpo com velocidade constante, de forma que se deslocasse1,00 m a cada 4,0 s. Seguindo essas orientaes, sabia-se que a intensidade da fora tensorano fio corresponderia a 57% do mdulo do peso do corpo. Considerando a corda e a polia como sendo ideais, o coeficiente de atrito dinmico entre as superfcies em contato, nessedeslocamento, aproximadamente:

(Mackenzie 2003) A 40 cm de um corpúsculo eletrizado, coloca-se uma carga puntiformede 2,0 C. Nessa posição, a carga adquire energia potencial elétrica igual a 0,54 J.Considerando k0 = 9 . 109 Nm2/C2, a carga elétrica do corpúsculo eletrizado é:

(Mackenzie 2003) A figura mostra, em determinado instante, dois carros A e B em movimento retilíneo uniforme. O carro A, com velocidade escalar 20 m/s, colide com o B no cruzamento C. Desprezando as dimensões dos automóveis, a velocidade escalar de B é:

(Mackenzie 2001) Duas pequenas caixas cúbicas idênticas são empurradas,simultaneamente, uma contra a outra, sobre uma reta horizontal, a partir dos pontos A e B, comvelocidades de módulos respectivamente iguais a 7,2 km/h, em relação à reta. O choque frontalentre elas ocorre no ponto C, médio de AB , com a velocidade de uma das caixas igual a7,2 km/h, em relação à outra. Considerando que apenas o atrito cinético, de coeficiente C, entre as caixas e o plano dedeslocamento foi o responsável pela variação de suas velocidades, podemos afirmar que:

(Mackenzie 2001) Uma partícula de 1,0g está eletrizada com carga 1,0C. Ao ser abandonada do repouso, noponto A do campo elétrico da carga puntiforme Q, fica sujeita a uma força elétrica cujo trabalhopor ela realizado, entre este ponto A e o ponto B, é igual ao trabalho realizado pelo seu própriopeso, durante sua queda num desnível de 40 m. Sabendo-se que k0= 9.109N.m2/C2 e queg = 10m/s2, podemos afirmar que o valor da carga Q é:

(Mackenzie 2001) Uma placa de aço (coeficiente de dilatação linear=1,0.10-5 ºC-1) tem o formato de um quadrado de 1,5 m de lado e encontra-se a uma temperatura de 10 ºC. Nessa temperatura, retira-se um pedaço da placa com formato de um disco de 20 cm de diâmetro e aquece-se, em seguida, apenas a placa furada, até a temperatura de 510 ºC. Recolocando-se o disco, mantido a 10 ºC, no "furo" da placa a 510 ºC, verifica-se uma folga, correspondente a uma coroa circular de área:

(Mackenzie 2001) Num plano vertical, perpendicular ao solo, situam-se trs pequenos corpos idnticos, demassas individuais iguais a m e eletrizados com cargas de 1,0 C cada uma. Os corpos C1 e C2esto fixos no solo, ocupando, respectivamente, dois dos vrtices de um tringulo issceles,conforme a figura acima. O corpo C3, que ocupa o outro vrtice do tringulo, est em equilbrioquando sujeito exclusivamente s foras eltricas e ao seu prprio peso. Adotando g =10 m/s2 ek0= 9,0.109N.m2/C2, podemos afirmar que a massa m de cada um desses corpos :

(Mackenzie 2001) No circuito a seguir, onde os geradores elétricos são ideais, verifica-seque, ao mantermos a chave k aberta, a intensidade de corrente assinalada pelo amperímetroideal A é i=1A. Ao fecharmos essa chave k, o mesmo amperímetro assinalará uma intensidadede corrente igual a:

(Mackenzie 2001) Uma lancha, subindo um rio, percorre, em relação às margens, 2,34 kmem 1 hora e 18 minutos. Ao descer o rio, percorre a mesma distância em 26 minutos. Observa-seque, tanto na subida como na descida, o módulo da velocidade da lancha em relação àágua é o mesmo. O módulo da velocidade da correnteza, em relação às margens é:

(Mackenzie 2001) Com uma rgua de lato (coeficiente de dilatao linear = 2,0.10-5C-1) aferida a 20 C, mede-se a distncia entre dois pontos. Essa medida foi efetuada a uma temperatura acima de 20C, motivo pelo qual apresenta um erro de 0,05 %. A temperatura na qual foi feita essa medida :