Considere uma esfera isolante com distribuição de carga não uniforme dada por !$ ρ \, = \, Cr/R !$, em que R representa o raio da esfera, r, a distância de um ponto qualquer da esfera até o centro, e C, uma constante. Com base na eletrostática e em áreas correlatas, julgue o item que se seguem.

Uma região de raio r < R concêntrica à esfera isolante possui carga total proporcional ao quadrado de r.

Ondas são perturbações que se propagam. Elas estão presentes na música, nos raios X, nos fornos de micro-ondas, nos abalos sísmicos.

Embora nem sempre se possam vê-las ou escutá-las, sejam elas mecânicas ou eletromagnéticas, sua importância no dia a dia das pessoas é indiscutível. Considerando a teoria ondulatória e áreas correlatas, julgue o item a seguir.

A principal diferença entre as ondas mecânicas e as eletromagnéticas é que, apesar de ambas transportarem energia, somente as mecânicas transportam matéria.

Um policial militar recebe a incumbência de medir a tensão (diferença de potencial) que uma bateria mantém em seus terminais ao alimentar uma lâmpada de incandescência de resistência R, bem como de medir também a intensidade de corrente que percorre a lâmpada. Para isso, dispõe de um voltímetro (ideal) e um amperímetro (ideal) .

A maneira correta de ligar esses dispositivos para efetuar as medições está indicada no esquema

O efeito fotoelétrico consiste, basicamente, na emissão de elétrons induzida pela ação da luz. A figura a seguir esquematiza um arranjo experimental em que uma luz incidente em uma placa metálica semicilíndrica (catodo), colocada dentro de uma ampola de vidro sob vácuo, arranca elétrons que vão para um coletor (anodo), gerando-se uma corrente que é medida por um amperímetro. Um reostato linear de comprimento L controla o potencial aplicado entre o anodo e o catodo pela bateria. Na figura, a e b representam os polos da bateria, Amp, o amperímetro, e Vol, o voltímetro, ambos considerados ideais.

Considerando o arranjo experimental apresentado e assumindo que a luz seja monocromática, que o módulo da carga do elétron e seja igual a 1,6 × 10⁻¹⁹ C e que a massa do elétron m seja igual a 9,1 × 10⁻³¹ kg, julgue o próximo item.

Para que se possa medir o potencial de corte, o polo positivo da bateria deve ser b.

A figura a seguir representa um modelo de boia esférica flexível, inicialmente de diâmetro D₁, em equilíbrio estático a uma profundidade H₁ abaixo de uma coluna de água. A esfera é preenchida com substâncias que, ao reagirem, geram calor e gases que se expandem, o que aumenta o diâmetro da boia para D₂ e a faz ascender na coluna de fluido.

A partir das informações apresentadas, julgue o item seguinte, considerando as condições como ideais.

Se a razão D₁/D₂ for igual a 1/3, o fluxo de calor através da boia expandida será superior a oito vezes o fluxo térmico através da boia antes da reação, mantidas as outras condições de temperatura, condutividade térmica e espessura.

A partir das informações e das figuras apresentadas, julgue o seguinte item.

A velocidade média de um satélite GPS cujo raio de órbita mede 24 × 10³ km é inferior a 4 km/s.

O efeito fotoelétrico consiste, basicamente, na emissão de elétrons induzida pela ação da luz. A figura a seguir esquematiza um arranjo experimental em que uma luz incidente em uma placa metálica semicilíndrica (catodo), colocada dentro de uma ampola de vidro sob vácuo, arranca elétrons que vão para um coletor (anodo), gerando-se uma corrente que é medida por um amperímetro. Um reostato linear de comprimento L controla o potencial aplicado entre o anodo e o catodo pela bateria. Na figura, a e b representam os polos da bateria, Amp, o amperímetro, e Vol, o voltímetro, ambos considerados ideais.

Considerando o arranjo experimental apresentado e assumindo que a luz seja monocromática, que o módulo da carga do elétron e seja igual a 1,6 × 10⁻¹⁹ C e que a massa do elétron m seja igual a 9,1 × 10⁻³¹ kg, julgue o próximo item.

Em um gráfico do potencial de corte versus a frequência, a inclinação da reta independe da função trabalho do material em estudo.

A figura a seguir representa um modelo de boia esférica flexível, inicialmente de diâmetro D₁, em equilíbrio estático a uma profundidade H₁ abaixo de uma coluna de água. A esfera é preenchida com substâncias que, ao reagirem, geram calor e gases que se expandem, o que aumenta o diâmetro da boia para D₂ e a faz ascender na coluna de fluido.

A partir das informações apresentadas, julgue o item seguinte, considerando as condições como ideais.

Na situação de equilíbrio estático, a pressão da coluna de água é inversamente proporcional ao diâmetro D₁ e à altura H₁.

A seguir, são apresentados uma figura e um gráfico. A figura ilustra uma esfera que parte de uma altura original e desliza em um plano inclinado até chocar contra uma mola, que a envia de volta na mesma direção repetidas vezes. Somente as trajetórias S₁(t) e S₂(t) são mostradas no gráfico. A expressão matemática apresentada na figura define a função S₂(t) como um polinômio de segundo grau.

Considerando as informações apresentadas, julgue o item a seguir.

A aceleração da esfera na trajetória S₂ vale −0,72 m/s².