Para determinar o índice de refração de um líquido transparente, utiliza-se uma montagem experimental conforme ilustrado na Figura 1 abaixo. Um recipiente semicilíndrico de acrílico, contendo o líquido, é colocado na frente de um transferidor impresso. A partir de um laser, a luz incide sobre o centro \( O \) do círculo, e são medidos os ângulos de incidência \( \theta \)_{\( i \)} e de refração \( \theta \)_{\( r \)} da luz. O procedimento é repetido para ângulos de incidência espaçados em 5°. A Figura 2 abaixo ilustra um gráfico com estas medidas. A partir dessas informações, calcule o índice de refração do líquido.

Em um experimento utilizando recursos de vídeo análise, um estudante de Física mediu a evolução temporal da posição vertical de um cilindro de massa \( m \) = 50 g preso a duas molas idênticas, que satisfazem à lei de Hooke, conforme ilustrado na Figura 1 abaixo. O cilindro é colocado para oscilar em torno da sua posição de equilíbrio. A posição vertical do cilindro em função do tempo também é apresentada na Figura 2 abaixo. Desprezando possíveis atritos e a resistência do ar, é correto afirmar que a constante elástica de cada uma das molas é:

As figuras abaixo apresentam três ciclos termodinâmicos diferentes representados em um diagrama de Temperatura—Entropia. Cada ciclo possui trajetórias distintas, envolvendo processos isotérmicos, adiabáticos e outros, que representam diferentes configurações de máquinas térmicas. Os rendimentos desses ciclos são definidos como \( \eta \)_I, \( \eta \)_II e \( \eta \)_III, respectivamente.

Com base na análise das trajetórias e nas características de cada ciclo termodinâmico, qual das alternativas abaixo apresenta corretamente a relação comparativa entre esses rendimentos?

Uma quantidade de \( n \) moles de um gás ideal realiza um processo do estado inicial \( i \) para o estado final \( f \), conforme mostrado no diagrama \( P \) − \( V \) abaixo. As quantidades \( P \)₀ e \( V \)₀ representam os valores extrapolados da reta sobre os eixos pressão e volume, respectivamente. Considere \( R \) a constante universal dos gases ideais. Com base nos dados apresentados, analise as assertivas abaixo:

I. A pressão e o volume do gás em qualquer estado ao longo da transformação \( i \) → \( f \) satisfazem a relação \( P \)\( V \) = \( P \)₀\( V \)₀.

II. A temperatura do gás no processo \( i \) → \( f \) varia com o volume do gás de acordo com a expressão \( T \) = \( \dfrac{P_0V_0}{nR}\left(\dfrac{V}{V_0}\right)\left(1-\dfrac{V}{V_0}\right). \)

III. Considerando que o volume do gás começa muito próximo de zero (\( V \) → 0) e aumenta monotonamente até \( V \)₀, a temperatura máxima possível que o gás pode atingir nesse processo é \( T \)_máx = \( \dfrac{P_0V_0}{nR}. \)

Quais estão corretas?

Sistemas de acionamento de contatos elétricos em dispositivos de automação utilizam propriedades térmicas, como a expansão e a contração de componentes metálicos, para controlar sua posição em função da temperatura. Esses dispositivos geralmente empregam metais com diferentes coeficientes de dilatação para garantir o funcionamento automático. A figura abaixo mostra uma haste de comprimento \( L \), com coeficiente de dilatação linear \( \alpha \)_{\( A \)}, conectada a um semiaro de raio \( R \), e coeficiente de dilatação linear \( \alpha \)_{\( B \)}. Essa configuração é utilizada em um mecanismo de termostato, onde a expansão térmica de componentes metálicos causa o movimento necessário para abrir ou fechar contatos elétricos, ajustando a operação do sistema de acordo com a temperatura. Para que o contato elétrico permaneça na mesma posição ao variar a temperatura, isto é, sem aproximação dos pontos \( P \) e \( Q \), qual deve ser a razão entre os coeficientes de dilatação linear \( \alpha \)_{\( A \)}/\( \alpha \)_{\( B \)}?

Uma haste homogênea de comprimento \( L \) e massa \( m \) encontra-se em equilíbrio, apoiada contra uma parede vertical por meio de uma articulação fixa no ponto \( O \) e de uma corda \( A \)\( B \) de massa desprezível que sustenta sua outra extremidade, conforme ilustrado na figura abaixo. A barra faz um ângulo \( \theta \) com a direção vertical, enquanto o fio forma um ângulo \( \phi \) com a vertical. Considerando a aceleração local da gravidade igual a \( \overrightarrow{g} \), assinale a alternativa que expressa corretamente a intensidade da força de tensão no fio.

Em uma aula prática com uso de um trilho de ar, um carrinho \( A \) de massa \( m \) movimenta-se em direção a outro carrinho \( B \) de mesma massa, inicialmente em repouso. As velocidades dos carrinhos \( A \) e \( B \) foram medidas por sensores, e esses dados foram utilizados para construir os gráficos velocidade × tempo dos carrinhos conforme ilustrado nas figuras abaixo. Observou-se que uma mola acoplada ao carrinho \( A \) manteve seu comprimento inalterado antes e após a colisão. Considerando Δ\( P \) a variação do momento linear do sistema ao longo do eixo \( x \) (direção do trilho de ar), e Δ\( E \) a variação de energia mecânica total dos carrinhos devido à colisão, qual das seguintes alternativas está correta em relação à variação do momento linear e da energia mecânica do sistema?

Um pequeno bloco é abandonado de uma calha circular de raio \( R \), conforme ilustrado na figura abaixo. Ao abandonar a calha, o bloco é lançado horizontalmente sobre uma mesa, a partir de uma posição a uma altura \( H \) do solo. O bloco atinge o solo a uma distância horizontal \( D \) do ponto de lançamento. Desconsiderando possíveis atritos e a resistência do ar, assinale a alternativa que expressa corretamente o alcance \( D \) em termos de \( R \) e \( H \).

Dois pêndulos cônicos, denominados \( A \) e \( B \), sustentam partículas de massas idênticas em suas extremidades. Os fios que os compõem são considerados ideais: sem massa e inextensíveis. As únicas forças atuantes sobre os pêndulos são as forças de tensão do fio e os seus pesos, sendo o atrito desprezível. Os pêndulos são colocados em movimento circular uniforme, cada um deles descrevendo uma trajetória em um plano horizontal situado a uma mesma altura \( H \) abaixo do ponto de suspensão. Os fios têm comprimento iguais a \( L \)_{\( A \)} e \( L \)_{\( B \)}, e formam ângulos \( \theta \)_{\( A \)} = 30° e \( \theta \)_{\( B \)} = 60° com a vertical. Sejam \( T \)_{\( A \)} e \( T \)_{\( B \)} os períodos de revolução dos pêndulos \( A \) e \( B \), respectivamente, determine a razão \( T \)_{\( A \)}/\( T \)_{\( B \)}.

Um motorista dirige um carro em movimento retilíneo e uniforme, até que vê um obstáculo à sua frente no instante \( t \) = 0. O gráfico da velocidade em função do tempo abaixo mostra o movimento do carro enquanto o motorista freia. Durante um intervalo de tempo de 0,5 s após visualizar o obstáculo, denominado “tempo de reação”, o motorista não aciona os freios. Sabe-se que a distância percorrida pelo carro durante esse intervalo de tempo de reação é de 10 m. Qual é a distância total percorrida pelo carro desde o instante \( t \) = 0 até o momento em que ele para completamente?