Questões de Física - UFG 2010 | Gabarito e resoluções

(UFG 2010) Com o objetivo de separar isótopos de um determinado elemento químico, pode-seusar o dispositivo esquematizado abaixo. Os isótopos ionizados com carga q são acelerados por uma diferença de potencial V. Emseguida, passam por uma região, o filtro, onde estão aplicados um elétrico E e um campomagnético B, perpendiculares entre si. Considerando o exposto e desprezando os efeitosgravitacionais, calcule a massa do isótopo que chega ao coletor em função de q, V E e B.

(Ufg 2010) Uma cavidade em um bloco de chumbo contm uma amostra radioativa doelemento qumico brio. A figura (a) ilustra as trajetrias das partculas , e emitidas aps odecaimento radioativo. Aplica-se um campo magntico uniforme entrando no plano da folha, conforme ilustrado na figura (b). O comportamento representado pelas trajetrias ocorre porque

(Ufg 2010) Um gerador de corrente contnua, magneto-hidrodinmico, pode ser construdo injetando gs neutro altamente ionizvel (plasma) atravs de um tubo de largura L= 40,0 cm e altura h = 20,0 cm, como mostrado na figura. Um campo magntico uniforme horizontal B = 0,500 T aplicado na regio entre os eletrodosque possuem comprimento c = 10,0 cm. O gs possui resistividade eltrica = 0,100 .m, e avelocidade mdia de suas partculas no regime estacionrio v = 200 m/s. O gerador estligado a um resistor de resistncia R = 7,50 . Tendo em vista os dados apresentados,calcule: a) a resistncia interna do gerador; b) a corrente eltrica no resistor.

(Ufg 2010) Tm-se atribudo o avano dos oceanos sobre a costa terrestre ao aquecimento global. Um modelo para estimar a contribuio da dilatao trmica considerar apenas a dilatao superficial da gua dos oceanos, onde toda a superfcie terrestre est agrupada numa calota de rea igual a 25% da superfcie do planeta e o restante ocupada pelos oceanos, conforme ilustra a figura. De acordo com o exposto, calcule a variao de temperatura dos oceanos responsvel por um avano mdio de L = 6,4 m sobre superfcie terrestre.

O GPS (sigla em ingls para sistema global de posicionamento) composto por uma malha de 24 satlites que orbitam a Terra a uma altitude fixa e com velocidade constante. Nesses satlites esto instalados relgios atmicos que podem aferir o tempo com preciso de nanossegundos. Os satlites emitem ondas eletromagnticas que se propagam com a velocidade da luz c. Essas ondas so codificadas de modo a fornecer as coordenadas do satlite e o instante em que o sinal foi emitido. Num certo instante t, o receptor capta os sinais de vrios satlites e, a partir dos sinais obtidos de quatro satlites distintos, calcula as coordenadas (x, y, z) do receptor e o instante de tempo da recepo. A figura a seguir representa uma verso unidimensional de um GPS, na qual os satlites foram substitudos por duas antenas fixas que emitem sinais informando suas posies e os instantes da emisso (X1, t1) e (X2, t2). Um veculo equipado com um GPS, que se move em uma dimenso, pode ter sua localizao X e o instante t conhecidos, obtendo simultaneamente os sinais das duas antenas. Considerando o exposto, determine: a) as equaes que fornecem a posio e o instante de tempo do veculo (X e t) em funo das coordenadas das antenas, dos instantes de emisso e da velocidade da luz c; b) a posio do veculo e sua distncia da antena mais prxima, quando t1 = 2T e t2 = T, em funo de X1, L e T.