Uma balança de massa desprezível recebe a aplicação de 3 forças, como indicado na figura acima. A distância x assinalada, em metros, que garante o equilíbrio, é aproximadamente:

Uma fonte sonora está pendurada por um fio ideal, conforme ilustrado na figura, realizando um movimento pendular.

Dados:

• frequência da fonte sonora: !$ f !$;

• comprimento do fio do pêndulo: !$ L !$;

• aceleração da gravidade: !$ g !$;

• velocidade do som: !$ v !$.

Se !$ θ !$_max é o ângulo máximo atingido pelo fio que sustenta a fonte com relação à vertical, a frequência máxima do som ouvido por um observador localizado a uma distância ínfima do ponto mais baixo
da trajetória da fonte é:

Em dois experimentos, A e B, uma partícula foi fixada à esquerda e outra partícula à direita foi solta com velocidade nula, conforme geometrias apresentadas nas figuras acima. Em cada experimento, mediu-se a velocidade final que a partícula da direita alcançou muito tempo após ser solta.

Observação:

!$ \bullet !$ os movimentos das partículas nos experimentos ocorrem sempre na horizontal e sem a influência da gravidade.

Definindo !$ v !$_A como a velocidade escalar final da partícula solta no experimento A e !$ v !$_B como a velocidade escalar final da partícula solta no experimento B, a razão !$ v !$_A/!$ v !$_B é

Um físico pilotando uma espaçonave foi multado por avanço de um semáforo de trânsito interestelar. Em sua defesa, alegou que via luz verde ao avançar o semáforo. Além de ter sua defesa indeferida, o físico ainda recebeu outra multa por excesso de velocidade.

Dados:

!$ \bullet !$ velocidade da luz no vácuo: c;

!$ \bullet !$ comprimento de onda da cor verde (“siga"): λ_g;

!$ \bullet !$ comprimento de onda da cor vermelho (“pare"): λ_r.

A velocidade mínima da espaçonave era:

Na figura mostra-se um tanque sendo alimentado por uma bomba d’água, um agitador e um sistema de aquecimento.

Dados:

!$ \bullet !$ massa específica da água: 1 g/cm³;

!$ \bullet !$ calor específico da água: 1 cal/(g.°C);

!$ \bullet !$ vazão de água da bomba: 10 L/min;

!$ \bullet !$ 1 cal = 4,2 J.

Observações:

!$ \bullet !$ não há perdas de calor pelo tanque;

!$ \bullet !$ toda energia dissipada pela resistência aquece a água;

!$ \bullet !$ o agitador mistura toda a água do tanque, mantendo-a numa mesma temperatura.

A água do tanque e a fornecida pela bomba encontram-se a 20 °C. Em determinado instante, o tanque contém 220 L de água e a chave S do sistema de aquecimento é fechada. O tempo, em minutos, para que a água do tanque atinja 60 °C será:

Um cubo de arestas de comprimento L é fabricado a partir de uma chapa metálica fina de densidade superficial de massa S. O cubo encontra-se bem vedado e possui 20% de seu volume interior preenchido com óleo e o restante preenchido com ar. Em certo momento, o cubo é colocado dentro de um reservatório de água e permanece em equilíbrio na posição ilustrada na figura.

Dados:

!$ \bullet !$ massa específica da água: 1 g/cm³;

!$ \bullet !$ massa específica do óleo: 0,8 g/cm³.

Observações:

!$ \bullet !$ a massa do ar no interior do cubo é desprezível;

!$ \bullet !$ a espessura da chapa é desprezível em relação ao comprimento L das arestas;

!$ \bullet !$ a unidade de L é cm;

!$ \bullet !$ a unidade de S é g/cm².

A relação L/S, em cm³/g, é:

Uma partícula realiza movimento harmônico simples em um plano horizontal, com amplitude !$ A !$, fase inicial !$ φ_0 !$, velocidade angular !$ ω !$ e período !$ T !$. A função horária da aceleração dessa partícula, no Sistema Internacional de Unidades (SI), é dada por !$ a(t)= -\dfrac{5}{8}π^2cos(\dfrac{π}{2}+\dfrac{π}{4}t), !$ em que !$ a(t) !$ representa a aceleração !$ a !$ da partícula em um instante de tempo !$ t !$. Desprezando toda e qualquer forma de atrito, assinale a alternativa correta.

O gráfico mostra como varia a força de repulsão entre duas esferas puntiformes, idênticas e igualmente carregadas, em função da distância entre elas.

Considerando a constante eletrostática do vácuo como k_º = 9.10⁹ N.m²/C², a intensidade da força de repulsão F entre as esferas, quando estiverem afastadas em 2 metros, é de