Uma barra condutora rígida, de comprimento L = 1 m e resistência elétrica desconhecida, está apoiada num plano horizontal isolante, sem atrito, e totalmente imersa num campo magnético uniforme \( \vec{B} \) de módulo 1,0 T, de direção vertical e para baixo, conforme figura a seguir.

Essa barra é percorrida por uma corrente elétrica fornecida pelo gerador elétrico de f.e.m. \( ε \) = 24 V e resistência interna r = 2 Ω e permanece em equilíbrio por meio de duas molas idênticas, ideais e isolantes. Cada mola está distendida de 2,0 cm e possui constante elástica k = 50 N/m.

Para que a barra condutora permaneça na mesma posição de equilíbrio quando a intensidade do campo magnético uniforme for duplicada, deve-se associar, em paralelo ao gerador elétrico, um resistor de resistência elétrica, em Ω, igual a

O esquema abaixo representa um circuito elétrico composto por resistores ôhmicos, dois amperímetros ideais A1 e A2, chave S e gerador elétrico, de f.e.m. \( ε \) = 22 V e resistência interna r = 1 Ω, conectados por fios ideais de ligação.

Ao fechar o circuito, por meio da chave S, não há indicação de corrente elétrica atravessando o amperímetro A2. Nessas condições, o valor da resistência elétrica R, em Ω, e a indicação no amperímetro A1, em A, são, respectivamente,

Uma das importantes consequências dos postulados de Einstein, a partir dos quais ele construiu a teoria da relatividade restrita, foi a modificação na medida da massa dos corpos, que ocorre todas as vezes que eles se movimentam com uma certa velocidade \( \vec{v} \) em relação ao solo, por exemplo. Para melhor visualização desse resultado, considere o gráfico a seguir, em que m é a massa relativística, m₀ é a massa de repouso, v é o módulo da velocidade com que algum corpo se move ou venha a se mover e c é o módulo da velocidade da luz no vácuo.

A partir do seu conhecimento sobre o tema, bem como com as informações e gráfico fornecidos, avalie as afirmativas abaixo:

I - É possível demonstrar que quando um corpo se move com certa velocidade \( \vec{v} \) em relação ao solo, a massa m desse corpo passa a ser descrita pela expressão: m = m₀ ∙ \( γ \).

II - Quando um corpo se move com certa velocidade \( \vec{v} \) em relação ao solo, pela correção relativística na massa, é possível afirmar que a massa m desse corpo torna-se maior que sua massa de repouso m0.

III - A mudança na medida da massa dos corpos, nesse contexto, significa na verdade um aumento da sua inércia.

IV - Apenas partículas que possuem massa de repouso igual a zero podem viajar com uma velocidade de módulo v = c.

Estão corretas as afirmativas

O circuito simples constituído por um pequeno resistor R, uma lâmpada L e uma bateria \( ε \), é ligado e desligado por uma chave composta de um oscilador, do tipo massa-mola horizontal, que se move em movimento harmônico simples, e toca suave e periodicamente os terminais A e B do circuito, conforme figuras 1 e 2 a seguir.

Figura 2: Circuito fechado (lâmpada acesa)

Dessa forma, a lâmpada L emite pulsos luminosos na frequência de 10^-1 Hz.

Considere que a mola ideal, de constante elástica k = 0,4π² N/m, seja eletricamente isolante, bem como a plataforma horizontal sobre a qual o bloco condutor de massa M oscila; que o contato entre o bloco e os terminais A e B aconteça no ponto de máxima energia potencial do oscilador massa-mola.

Nessas condições, a massa M tem valor, em kg, igual a

Duas placas A e B, idênticas e condutoras, dispostas horizontalmente e fixas, conforme figura a seguir, geram na região entre elas um campo elétrico uniforme.

A densidade superficial de cargas da placa A é + 3 μC/cm², enquanto a placa B, a 6,0 cm da placa A, está aterrada. Uma partícula, de massa m, eletrizada com carga – 12 pC, foi abandonada entre as placas e permaneceu em repouso. A permissividade absoluta do meio entre as placas é igual a 9,0 ∙ 10^-12 N^-1 m^-2 C2.

Nessas condições, o potencial elétrico da placa A, em volts, e a massa m da partícula, em gramas, são, respectivamente

Defeitos da visão, dependendo de sua gravidade, podem interromper o sonho de muitos jovens de se tornarem militares da Força Aérea Brasileira.

Considere que um desses jovens, ainda receoso com a possibilidade cirúrgica para correção de seu defeito visual, siga usando óculos de lentes corretivas. Observe, nos desenhos a seguir, a diferença no tamanho aparente dos olhos desse jovem, primeiro sem o uso dos óculos e depois com os óculos.

A partir da análise desses desenhos conclui-se que a formação da imagem no olho desse jovem, quando se encontra sem os óculos de correção, está melhor indicada na figura, fora de escala, mostrada na alternativa

Entre o final do século XIX e início do século XX várias questões da física estavam sem respostas. A física clássica não era suficiente para explicar todos os comportamentos observáveis da matéria. A teoria eletromagnética clássica, fundamentada nas equações de Maxwell, apesar de amplamente aplicável, não conseguia explicar alguns fenômenos.

Observe a descrição suscinta de alguns fenômenos:

I - Ondas eletromagnéticas são geradas por cargas aceleradas. Assim, quando um elétron, por exemplo, realiza um movimento de frequência f, a onda eletromagnética emitida também tem frequência f. Além disso, a velocidade de propagação dessa onda, no vácuo, vale aproximadamente 3,0 ∙ 10⁸ m/s.

II - Um corpo bom absorvedor é um bom emissor de radiação térmica, assim como um mau absorvedor é um mau emissor. Um corpo negro é um corpo ideal, capaz de absorver toda a radiação térmica incidente nele e, portanto, emitir totalmente essa radiação. As moléculas na superfície de um corpo negro se comportam como osciladores harmônicos, que só admitem determinados valores de energia. Dessa forma, a emissão e absorção de energia em um corpo negro se dá em quantidades quantizadas.

III - Quando radiações eletromagnéticas incidem numa placa metálica, cargas elétricas podem absorver energia suficiente para escaparem. Essas cargas “arrancadas”, chamadas de fotoelétrons, possuem energias cinéticas que independem da intensidade da radiação incidente, mas que dependem da frequência dessa radiação.

IV - Em um estado estacionário, o átomo não emite radiação eletromagnética. No entanto, quando o átomo passa de um estado estacionário para outro, ele acaba por emitir uma quantidade discreta de energia, igual à diferença entre as energias correspondentes aos dois estados.

Dos fenômenos citados acima, o único explicado satisfatoriamente pela teoria eletromagnética clássica é o descrito em

No alojamento de um Cadete, está presente uma janela de vidro, cuja condutibilidade térmica é Kv = 0,8 W∙m^-1∙K^-1.

Em dias de inverno observa-se uma diferença pequena entre as temperaturas dos ambientes interno e externo a esse alojamento. Com o intuito de minimizar a perda de calor e aumentar essa diferença de temperatura entre os ambientes, através da janela de vidro, o Cadete aderiu uma placa de isopor completamente lisa sobre ela, conforme a ilustração a seguir.

Essa placa de isopor tem uma condutibilidade térmica KISO = 0,4 W∙m^-1∙K^-1 e possui área e espessura idênticas às da janela de vidro. Após atingir o regime estacionário, o Cadete aferiu a temperatura da superfície do vidro em contato com o ambiente externo Text = 5 ºC, e a temperatura interna, na superfície do isopor em contato com o ambiente interno, Tint = 26 ºC. Considerando que o fluxo de calor ocorra apenas perpendicularmente à superfície do isopor e da janela de vidro, a temperatura T, em Kelvin, na interface entre o vidro e o isopor, vale

Uma onda periódica harmônica se propaga em uma corda homogênea, tensa e infinita de acordo com a função de onda, em unidades do SI, dada por

Y₁(x, t) = 10 sen [10 x - 20 π t]

Uma segunda onda, Y₂(x,t), também periódica harmônica, é sobreposta à onda inicial, de tal forma que a onda resultante na corda tem amplitude constante e igual ao dobro da amplitude da onda descrita por Y₁(x,t). Considere que a velocidade de propagação das ondas na corda é constante.

Nessas condições, das opções a seguir, a função de onda que melhor descreve a onda Y₂(x,t) é dada por

Uma máquina térmica, operando entre as temperaturas T₁ e T₂ pode realizar quaisquer ciclos indicados no diagrama p x v abaixo.

Sabendo-se que o Ciclo de Carnot é representado por A → E → B → C → D → A, analise as assertivas a seguir.

I - A quantidade de calor rejeitada para a fonte fria no ciclo B → F → C → B é menor que a quantidade de calor rejeitada no ciclo A → E → D → A.

II - O trabalho desenvolvido pela máquina no ciclo A → E → B → C → D → A é maior que o trabalho no ciclo A → E → B → C → D → G → A.

III - O ciclo que apresenta o maior trabalho desenvolvido pela máquina é o Ciclo de Carnot.

IV - A energia recebida pela máquina, sob a forma de trabalho, do meio externo nos ciclos A → E → D → A e B → F → C → B tem o mesmo módulo.

Pode-se afirmar que