Num experimento, uma partícula q, carregada positivamente, com massa m e velocidade constante v penetra perpendicularmente em um campo magnético uniforme de intensidade B e passa a descrever um movimento circular uniforme de período T. Outra partícula carregada
positivamente e com uma razão entre carga elétrica e massa três vezes maior do que a razão q/m da primeira partícula penetra perpendicularmente o mesmo campo magnético e realiza um movimento circular uniforme com um período igual a T’. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que apresenta a correta relação entre os períodos T e T’.

Ao final de uma aula de Física sobre a Lei da Gravitação Universal e corpos em órbita, o professor lançou o seguinte desafio aos alunos: “determinem o período (T) do movimento de um satélite artificial que irá descrever uma órbita circular em torno do nosso planeta”. Adotando a altura da órbita como h (em relação a superfície do planeta), o raio da Terra como R, a massa da Terra como M e G como a constante de gravitação universal, assinale a alternativa que apresenta corretamente o quadrado do período (T²) do movimento deste satélite.

Na figura acima, o vetor \( \vec{v} \), com módulo igual a \( 20 \sqrt{3} m/s \), representa a velocidade constante desde o lançamento da partícula no ponto A até o anteparo, em uma trajetória retilínea. Sabendo que a distância entre o ponto de lançamento e o anteparo (B) é de 120 m, qual o tempo, em s, gasto entre o lançamento da partícula e o contato com o anteparo?

Um veículo está se deslocando em uma pista retilínea com uma velocidade constante de módulo igual a 108 km/h. Após passar por uma placa, num ponto X da estrada, continua com essa velocidade por 10 min e, após esse tempo, aciona os freios, produzindo uma desaceleração constante de módulo igual a 3 m/s², até o veículo parar completamente num ponto Y desta estrada. Quanto tempo, em s, um ciclista leva para percorrer a distância entre os pontos X e Y mantendo durante todo o trajeto uma velocidade constante de módulo igual a 36 km/h?

O Desenho I representa um fio condutor retilíneo homogêneo, horizontal e de comprimento L percorrido por uma corrente elétrica i. O centro de massa do fio está conectado a molas ideais e verticais M1 e M2. A mola M1 está conectada ao teto, e M2, ao solo, conforme indicado no Desenho I. O sistema encontra-se em equilíbrio estático. As molas M1 e M2 estão, respectivamente, com um aumento e uma diminuição, de módulo igual a x₀, em seu comprimento natural. Em seguida, todo o fio condutor fica imerso em um campo magnético uniforme de intensidade B, conforme representado no Desenho II. O sistema atinge um novo equilíbrio estático, com o fio na horizontal e M1 e M2 sofrendo, respectivamente, uma diminuição e um aumento, de módulo igual a x₁, em seu comprimento natural. Podemos afirmar que x₀ é igual a:

Desenhos Ilustrativos – Fora de Escala

Dados: M1 e M2 têm constante elástica, respectivamente, igual a k₁ e k₂; representa o vetor campo magnético \( \vec{B} \) que é perpendicular ao plano do papel e está saindo dele; e o fio condutor está no plano do papel.

O desenho a seguir representa o espaço que foi mapeado com os eixos cartesianos xy com origem no ponto O. Na região, há um campo elétrico uniforme \( \vec{E} \) de sentido contrário à orientação do eixo x. Uma carga elétrica puntiforme positiva q, de massa m, é lançada do ponto A, do eixo x, com uma velocidade inicial \( \vec{\text{v}}_0 \) na região em que o campo atua. Ela desloca-se sob ação exclusiva do campo elétrico até chocar-se em um anteparo, no ponto B do eixo y, conforme representado no desenho. Podemos afirmar que o módulo da carga elétrica q é dado por:

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala

Dados: o ângulo entre \( \vec{\text{v}}_0 \) e \( \vec{E} \) vale \( \theta ; \theta > 90^o; d = \overline{\text{OA}} \) e \( D = \overline{\text{OB}} \)

O desenho a seguir representa um raio de luz monocromática que atravessa três meios distintos e homogêneos M₁, M₂, e M₃ cujos índices de refração são iguais a n₁, n₂ e n₃, respectivamente. Os ângulos \( \alpha_1 \), \( \alpha_2 \) e \( \alpha_3 \) são formados entre o raio e a normal às respectivas superfícies planas e horizontais de separação entre os meios. Supondo que \( \alpha_2 \) > \( \alpha_1 \) > \( \alpha_3 \), podemos afirmar que:

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala

Uma substância pura pode se apresentar em três estados de agregação: sólido, líquido e gasoso. Com relação às mudanças de fase à pressão constante de uma determinada substância pura, podemos afirmar que:

Uma máquina térmica opera segundo o ciclo de Carnot com um rendimento de 0,2. Se aumentarmos a temperatura da fonte quente em 25%, o novo rendimento dessa máquina térmica, segundo o ciclo de Carnot, será de:

O desenho a seguir representa um sistema em equilíbrio estático, preso ao teto e composto por: polias e fios ideais de massas desprezíveis; pelos cubos A e B, feitos de mesma substância e com arestas iguais de comprimento L. O cubo B está parcialmente imerso em um líquido homogêneo dentro de um recipiente. Observa-se que uma parte da aresta do cubo B, de comprimento h = 3/4 L, é a altura da parte emersa do cubo. Podemos afirmar que a razão entre a densidade dos cubos e a densidade do líquido é:

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala