Questões de Física - AFA 2015 | Gabarito e resoluções

(AFA - 2015) Uma determinada caixa transportada em um caminho que percorre, com velocidade escalar constante, uma estrada plana e horizontal. Em um determinado instante, o caminho entra em uma curva circular de raio igual a 51,2 m, mantendo a mesma velocidade escalar. Sabendo-se que os coeficientes de atrito cintico e esttico entre a caixa e o assoalho horizontal so, respectivamente, 0,4 e 0,5 e considerando que as dimenses do caminho, em relao ao raio da curva, so desprezveis e que a caixa esteja apoiada apenas no assoalho da carroceria, pode-se afirmar que a mxima velocidade, em m/s, que o caminho poder desenvolver, sem que a caixa escorregue

(AFA - 2015) Na cidade de Macap, no Amap, Fernando envia uma mensagem viasatlite para Maria na mesma cidade. A mensagem intermediada por um satlitegeoestacionrio, em rbita circular cujo centro coincide com o centro geomtrico da Terra, epor uma operadora local de telecomunicao da seguinte forma: o sinal de informao parte docelular de Fernando direto para o satlite que instantaneamente retransmite para a operadora,que, da mesma forma, transmite para o satlite mais uma vez e, por fim, retransmitido para ocelular de Maria.Considere que esse sinal percorra todo trajeto em linha reta e na velocidade da luz,c;que asdimenses da cidade sejam desprezveis em relao distncia que separa o satlite da Terra,que este satlite esteja alinhado perpendicularmente cidade que se encontra ao nvel do mare na linha do equador. Sendo,M,massa da Terra,T,perodo de rotao da Terra,RT raioda Terra eG,a constante de gravitao universal, o intervalo de tempo entre a emisso dosinal no celular de Fernando e a recepo no celular de Maria, em funo dec, M, T, GeRT

(AFA - 2015) Considere duas rampas A e B, respectivamente de massas 1kg e 2 kg, em forma de quadrantes de circunferncia de raios iguais a 10 m, apoiadas em um plano horizontal e sem atrito. Duas esferas 1 e 2 se encontram, respectivamente, no topo das rampas A e B e so abandonadas, do repouso, em um dado instante, conforme figura abaixo. Quando as esferas perdem contato com as rampas, estas se movimentam conforme os grficos de suas posies x, em metros, em funo do tempo t, em segundos, abaixo representados. Desprezando qualquer tipo de atrito, a razo m1/m2 das massas m1 e m2 das esferas 1 e 2,respectivamente,

(AFA - 2015) A figura abaixo representa um macaco hidrulico constitudo de doispistes A e B de raios RA= 60 cm e RB=240 cm, respectivamente. Esse dispositivo serutilizado para elevar a uma altura de 2 m, em relao posio inicial, um veculo de massaigual a 1 tonelada devido aplicao de uma fora F. Despreze as massas dos pistes, todosos atritos e considere que o lquido seja incompressvel. Nessas condies, o fator de multiplicao de fora deste macaco hidrulico e o trabalho,emjoules, realizado pela fora F, aplicada sobre o pisto de menor rea, ao levantar o veculobem lentamente e com velocidade constante, so, respectivamente,

(AFA - 2015) Com relao dilatao dos slidos e lquidos isotrpicos, analise as proposies a seguir e d como resposta a soma dos nmeros associados s afirmaes corretas. (01) Um recipiente com dilatao desprezvel contm certa massa de gua na temperatura de 1Cquando , ento, aquecido lentamente, sofrendo uma variao de temperatura de 6CNesse caso, o volume da gua primeiro aumenta e depois diminui. (02) Quando se aquece uma placa metlica que apresenta um orifcio, verifica-se que, com a dilatao da placa, a rea do orifcio aumenta. (03) Quando um frasco completamente cheio de lquido aquecido, este transborda um pouco. O volume de lquido transbordado mede a dilatao absoluta do lquido. (04) O vidro pirex apresenta maior resistncia ao choque trmico do que o vidro comum porque tem menor coeficiente de dilatao trmica do que o vidro comum. (05) Sob presso normal, quando uma massa de gua aquecida de 0Cat 100Csua densidade sempre aumenta. (06) Ao se elevar a temperatura de um sistema constitudo por trs barras retas e idnticas de ferro interligadas de modo a formarem um tringulo issceles, os ngulos internos desse tringulo no se alteram.

(AFA - 2015) Em um recipiente termicamente isolado de capacidade trmica 40, 0 cal / Ce na temperatura de 25Cso colocados 600 gde gelo a -10Ce uma garrafa parcialmente cheia, contendo 2,0 Lde refrigerante tambm a 25C,sob presso normal. Considerando a garrafa com capacidade trmica desprezvel e o refrigerante com caractersticas semelhantes s da gua, isto , calor especfico na fase lquida 1,0 cal / gCe na fase slida 0,5 cal / gC,calor latente de fuso de 80,0 cal / gbem como densidade absoluta na fase lquida igual a 1,0 g / cm3,a temperatura final de equilbrio trmico do sistema, em C,

(AFA - 2015) Uma amostra de n mols de gs ideal sofre as transformaes AB(isovolumtrica), BC(isobrica) e CD(isotrmica) conforme representao no diagrama presso (p) x volume (V)mostrado a seguir. Sabendo-se que a temperatura do gs no estado A 27C, pode-se afirmar que a temperatura dele, em C,no estado D

(AFA - 2015) Uma onda estacionria estabelecida em uma corda homognea de comprimento 2 m, presa pelas extremidades, A e B, conforme figura abaixo. Considere que a corda esteja submetida a uma tenso de 10 N e que sua densidade linear de massa seja igual a 0,1 kg/m.Nessas condies, a opo que apresenta um sistema massa-mola ideal, de constante elstica k, em N/m e massa m, em kg, que oscila em movimento harmnico simples na vertical com a mesma frequncia da onda estacionria considerada

QUESTO ANULADA (AFA - 2015) Um corpo luminoso de massa 1 kg acoplado a uma mola ideal de constante elstica N/m 100 e colocado meia distncia entre uma lente esfrica delgada convergente L e um espelho esfrico cncavo gaussiano E, de distncias focais respectivamente iguais a 10 cm e 60 cm, como mostra a figura abaixo. Considere que o corpo luminoso seja puxado verticalmente para baixo 1 cm a partir da posio em que ele se encontra em equilbrio sobre o eixo ptico do sistema e, ento, abandonado, passa a oscilar em movimento harmnico simples exclusivamente na vertical. A distncia entre o centro de curvatura do espelho e o centro ptico da lente 40 cm. Dessa forma, o corpo luminoso serve de objeto real para a lente e para o espelho que conjugam, cada um, apenas uma nica imagem desse objeto luminoso oscilante. Nessas condies, as funes horrias, no Sistema Internacional de Unidades (SI), que melhor descrevem os movimentos das imagens do corpo luminoso, respectivamente, conjugadas pela lente L e pelo espelho E, so (a) (b) (c) (d)

(AFA - 2015) Uma pequenina esfera vazada, no ar, com carga eltrica igual a 1 C e massa 10 g, perpassada por um aro semicircular isolante, de extremidades A e B, situado num plano vertical. Uma partcula carregada eletricamente com carga igual a 4 C fixada por meio de um suporte isolante, no centro C do aro, que tem raio R igual a 60 cm, conforme ilustra a figura abaixo. Despreze quaisquer foras dissipativas e considere a acelerao da gravidade constante. Ao abandonar a esfera, a partir do repouso, na extremidade A, pode-se afirmar que a intensidade da reao normal, em Newtons, exercida pelo aro sobre ela no ponto mais baixo (ponto D) de sua trajetria igual a

(AFA - 2015) Em um chuveiro eltrico, submetido a uma tenso eltrica constante de 110 V, so dispostas quatro resistncias hmicas, conforme figura abaixo. Faz-se passar pelas resistncias um fluxo de gua, a uma mesma temperatura, com uma vazo constante de 1,32 litros por minuto. Considere que a gua tenha densidade de 1,0 g/cm3 e calor especfico de 1,0 cal/go C, que 1 cal = 4 J e que toda energia eltrica fornecida ao chuveiro seja convertida em calor para aquecer, homogeneamente, a gua. Nessas condies, a variao de temperatura da gua, em oC, ao passar pelas resistncias

(AFA - 2015) Duas grandes placas metlicas idnticas,P1e P2,sofixadas na face dianteira de dois carrinhos, demesma massa, A e B. Essas duas placasso carregadas eletricamente, constituindo, assim, umcapacitor plano de placas paralelas. Lanam-se, simultaneamente, emsentidos opostos, os carrinhos A e B, conforme indicado nafigura abaixo. Desprezadas quaisquer resistnciasao movimento do sistema e considerando que as placas estoeletricamente isoladas, ogrfico que melhor representa a ddp, U, no capacitor, em funo do tempo t, contado a partir do lanamento

(AFA - 2015) Desejando-se determinar a intensidade do campo magntico no interior de um solenoide longo percorrido por uma corrente eltrica constante, um professor de fsicaconstruiu um aparato experimental que consistia, alm do solenoide, de uma balana debraos isolantes e iguais a d1 e d2, sendo que o prato em uma das extremidades foisubstitudo por uma espira quadrada de lado l, conforme indicado na figura abaixo. Quando no circula corrente na espira, a balana se encontra em equilbrio e o plano da espiraest na horizontal. Ao fazer passar pela espira uma corrente eltrica constante i, o equilbrio dabalana restabelecido ao colocar no prato uma massa m. Sendo g o mdulo do campogravitacional local, o campo magntico no interior do solenoide dado pela expresso

(AFA - 2015) A figura a seguir representa um dispositivo usado para medir a velocidade angular de uma roda, constituda de material eletricamente isolante. Este dispositivo constitudo por uma espira condutora de rea 0,5 e imersa dentro de um campo magntico uniforme de intensidade 1,0 T. A espira gira devido ao contato da polia P com a roda em que se deseja medir a velocidade angular . A espira ligada a um voltmetro ideal V que indica, em cada instante t, a voltagem nos terminais dela. Considerando que no h deslizamento entre a roda e a polia P e sabendo-se que o voltmetro indica uma tenso eficaz igual a 10 V e que a razo entre o raio da roda (R) e o raio (r) da polia pode-se afirmar que em rad/s, igual a

(AFA - 2015) O diagrama a seguir mostra os nveis de energia permitidos para eltrons de um certo elemento qumico. Durante a emisso de radiao por este elemento, so observados trs comprimentos de onda: , e . Sabendo-se que , pode-se afirmar que igual a