Um corpo de gelo está disposto na extremidade de uma gangorra que possui uma barra de comprimento !$ C !$, cuja massa é uniformemente distribuída. Inicialmente, o sistema está em repouso, conforme mostra a figura acima. Em !$ t = 0 !$, o gelo é aquecido por um resistor de resistência !$ R\ !$, percorrido por uma corrente elétrica contínua !$ i !$.

Dados:

• calor latente de fusão do gelo = !$ L_f !$ ;
• massa da barra da gangorra: !$ m !$; e
• massa inicial do bloco de gelo: !$ 4m !$.

Considerando que a água proveniente do gelo não se acumula na gangorra e que todo o calor proveniente do aquecimento da resistência é empregado para aquecer o gelo, o instante de tempo !$ t !$ em que a barra iniciará seu movimento será:

Analise as afirmativas abaixo, referentes ao funcionamento de duas máquinas de Carnot, em que uma é ciclo motor e a outra, ciclo de refrigeração.

1: Levando em conta as temperaturas dos reservatórios térmicos e supondo que 80% da potência disponibilizada do ciclo motor seja empregada para o acionamento do ciclo de refrigeração, a quantidade de calor removida da fonte fria nesse ciclo será 120 kJ/min.

2: Considerando apenas o ciclo motor, se a temperatura da fonte fria for duplicada e, simultaneamente, a temperatura da fonte quente for quadruplicada, o motor térmico violará a Segunda Lei da Termodinâmica.

3: Se a temperatura da fonte quente do ciclo motor for modificada para 500 K, a quantidade máxima de calor removido da fonte fria do ciclo de refrigeração terá o mesmo valor numérico do apresentado na Afirmativa 1.

Dados:

• temperaturas, respectivamente, da fonte quente e da fonte fria do ciclo motor: 600 K e 300 K;

• temperaturas, respectivamente, da fonte quente e da fonte fria do ciclo de refrigeração: 300 K e 268 K; e

• calor adicionado à máquina térmica do ciclo motor: !$ { \large 2400 \over 67} !$ kJ/min.

Considerando que a operação do refrigerador térmico é efetuada pela potência disponibilizada pelo motor térmico, está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)

O circuito mostrado acima, emprega um fio de 2 mm² de seção transversal e resistividade de !$ 0,4 \Omega !$ mm²/m. A diferença de potencial (ddp) entre os pontos A e B, em volts, é:

Na experiência de Thomas Young, também conhecida como experiência da fenda dupla, uma luz é difratada por uma fenda F₀ no anteparo A₁. Em seguida, o feixe de ondas difratado é novamente difratado por outras duas fendas, F₁ e F₂ no anteparo A₂, formando no anteparo A₃ um padrão de interferência constituído por franjas claras (interferência construtiva), alternadas por franjas escuras (interferência destrutiva), conforme mostra a figura. A distância !$ y !$ que separa as franjas (claras ou escuras) do ponto central O, vistas sobre o anteparo A₃, pode ser definida em função da distância D entre os anteparos A₂ e A₃, e da distância d entre as fendas F₁ e F₂. Essa distância é dada pela equação:

!$ y = { \large n \over 2d} Dv^x f^z !$,

em que: !$ n !$ é o número de ordem da interferência; e !$ f !$ é a frequência da luz que se propaga com velocidade !$ v !$ nos percursos ópticos !$ a !$ e !$ b !$. Para que a equação seja dimensionalmente correta e para que os raios que partem de F₁ e F₂ atinjam o ponto P, os valores de !$ n !$, !$ x !$ e !$ z !$ são, respectivamente:

Durante a fabricação de cubos de resina com arestas de 4,5 cm, formaram-se cavidades com 50,0 cm³ de ar no interior de cada um deles. Um artesão agrupa oito cubos, gerando um cubo maior. Em seguida, envolve essa peça com uma camada de liga metálica, formando um cubo metálico com arestas de 10,0 cm, conforme mostra o corte da Figura 1.

Dados: massa específica da

• água: 1,0 g/cm³;

• resina: 0,8 g/cm³; e

• liga metálica: 2,0 g/cm³.

Se esse cubo metálico for colocado na 'agua e estiver em equilíbrio, conforme mostra a Figura 2, o valor do comprimento !$ L !$, em cm, que este ficará submerso será, aproximadamente:

A figura a seguir mostra um gráfico da velocidade dos pesos, durante um levantamento vertical de pesos realizado por um atleta halterofilista em treinamento, em função do tempo. No instante t = 0, o objeto encontra-se na altura y = 0. Calcule a altura máxima alcançada pelos pesos.

Uma ambulância transita em linha reta com velocidade v = 72 km/h, quando o condutor percebe que o cruzamento localizado 100 m à sua frente está fechado pelo trânsito. Imediatamente, o condutor aciona os freios que travam as rodas da ambulância. Calcule o valor mínimo do coeficiente de atrito dinâmico, entre os pneus e o asfalto, de forma a evitar que a ambulância atinja os carros que fecham o cruzamento. Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s².

O texto a seguir é referência para a questão.

Em todas as questões, as medições são feitas por um referencial inercial.

O módulo da aceleração gravitacional é representado por g. Onde for necessário, use g = 10 m/s² para o módulo da aceleração gravitacional.

Uma onda é produzida numa corda de modo que a velocidade de propagação vale v = 5 m/s. Sabe-se que a distância entre dois nós sucessivos dessa onda é de 5 mm. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o período !$ τ !$ da onda na corda.

A figura a seguir representa a propagação de uma onda ao longo de uma corda. Considerando a velocidade de propagação dessa onda igual a 0,32 m/s e observando o gráfico, podemos afirmar corretamente que sua amplitude e sua frequência são, respectivamente, iguais a:

No esquema da figura abaixo, uma fonte coloca uma corda a vibrar, no modo fundamental, com uma frequência de 200 Hz. Considere que a corda seja inextensível e a polia ideal. Considere ainda que a massa do bloco nessa situação seja 4 kg e a distância I igual a 50 cm.

Quadruplicando a massa do bloco, qual seria a nova frequência de oscilação se a corda fosse posta a vibrar novamente no modo fundamental? ( Dado: g = 10 m/s²)