Questões de Física - AFA 2016 | Gabarito e resoluções

(AFA - 2016) Um bloco lanado com velocidade o v0 no ponto P paralelamente a uma rampa, conforme a figura. Ao escorregar sobre a rampa, esse bloco para na metade dela, devido ao do atrito. Tratando o bloco como partcula e considerando o coeficiente de atrito entre a superfcie do bloco e da rampa, constante ao longo de toda descida, a velocidade de lanamento para que este bloco pudesse chegar ao final da rampa deveria ser, no mnimo,

(AFA - 2016) Deseja-se aquecer 1,0 L de gua que se encontra inicialmente temperatura de 10 C at atingir 100 C sob presso normal, em 10 minutos, usando a queima de carvo. Sabendo-se que o calor de combusto do carvo 6000 cal/g e que 80% do calor liberado na sua queima perdido para o ambiente, a massa mnima de carvo consumida no processo, em gramas, e a potncia mdia emitida pelo braseiro, em watts, so

(AFA - 2016) Considere um objeto formado por uma combinao de um quadrado de aresta acujos vrtices so centros geomtricos de crculos e quadrados menores, como mostra a figura abaixo Colocando-se um espelho plano, espelhado em ambos os lados, de dimenses infinitas e de espessura desprezvel ao longo da reta r,os observadores colocados nas posies 1e 2veriam, respectivamente, objetos completos com as seguintes formas

(AFA - 2016) Se necessrio, use acelerao da gravidade: g = 10 m/s2 densidade da gua: d = 1,0 kg/L calor especfico da gua: c = 1 cal / g C 1 cal = 4 J constante eletrosttica: k = 9,0 109Nm2/C2 constante universal dos gases perfeitos: R = 8 J/molK Uma figura de difrao obtida em um experimento de difrao por fenda simples quando luz monocromtica de comprimento de ondapassapor uma fenda de largura.O grfico da intensidade luminosaem funo da posioao longo do anteparo onde essa figura de difrao projetada, est apresentado na figura 1 abaixo. Alterando-se neste experimento apenas o comprimento de onda da luz monocromtica para um valor,obtm-se o grfico apresentado na figura 2.E alterando-se apenas o valor da largura da fenda para um valor,obtm-se o grfico da figura 3. Nessas condies, correto afirmar que

(AFA - 2016) Se necessrio, use acelerao da gravidade: g = 10 m / s2 densidade da gua: d = 1,0 kg / L calor especfico da gua: c = 1 cal / gC 1 cal = 4 J constante eletrosttica: k = 9,0 . 109N . m2/ C2 constante universal dos gases perfeitos: R = 8 J / mol . K Dois mveis, Ae B,partindo juntos de uma mesma posio, porm com velocidades diferentes, que variam conforme o grfico abaixo, iro se encontrar novamente em um determinado instante. Considerando que os intervalos de tempo t1- t0, t2- t1,t3- t2,t4- t3e t5- t4so todos iguais, os mveis Ae Bnovamente se encontraro no instante

(AFA - 2016) A figura abaixo mostra uma pequena esfera vazada E, com carga eltrica q = +2,0 10-5 C e massa 80 g, perpassada por um eixo retilneo situado num plano horizontal e distante D = 3 m de uma carga puntiforme fixa Q = -3,0 10-6 C. Se a esfera for abandonada, em repouso, no ponto A, a uma distncia x, muito prxima daposio de equilbrio O, tal que, x/D 1, a esfera passar a oscilar de MHS, em torno de O, cuja pulsao , em rad / s, igual a:

(AFA - 2016) Considere a Terra um Planeta esfrico, homogneo, de raioR, massa Mconcentrada no seu centro de massa e que gira em torno do seu eixoEcom velocidadeangular constante,isolada do resto do universo. Um corpo de prova colocado sobre a superfcie da Terra, em um ponto de latitude ,descrever uma trajetria circular de raiore centro sobre o eixoEda Terra, conforme a figuraabaixo. Nessas condies, o corpo de prova ficar sujeito a uma fora de atrao gravitacionalF,que admite duas componentes, uma centrpeta,Fcp,e outra que traduz o peso aparente docorpo,P. Quando = 0 ,ento o corpo de prova est sobre a linha do equador e experimenta um valoraparente da acelerao da gravidade igual age.Por outro lado, quando = 90,o corpo deprova se encontra em um dos Polos, experimentando um valor aparente da acelerao dagravidade igual agp. SendoGa constante de gravitao universal, a razoge/gpvale:

(AFA - 2016) O lado EF de uma espira condutora quadrada indeformvel, de massam, preso a uma mola ideal e no condutora, de constante elstica K. Na posio deequilbrio, o plano da espira fica paralelo ao campo magntico B gerado por um m em formade U, conforme ilustra a figura abaixo. O lado CD pivotado e pode girar livremente em torno do suporte S, que posicionadoparalelamente s linhas de induo do campo magntico. Considere que a espira percorrida por uma corrente eltrica i, cuja intensidade variasenoidalmente, em funo do tempo t, conforme indicado no grfico abaixo. Nessas condies, pode-se afirmar que a Se necessrio, use acelerao da gravidade: g = 10 m/s2 densidade da gua: d = 1,0 kg /L calor especfico da gua: c = 1cal / g oC 1cal =4 J constante eletrosttica: k = 9 ,0 x 109 Nm2 / C2 constante universal dos gases perfeitos: R =8 J /mol K

(AFA - 2016) Dois mecanismos que giram com velocidades angulares 1 e 2 constantes so usados para lanar horizontalmente duas partculas de massas m1 = 1kg e m2 = 2kg de uma altura h = 30 m, como mostra a figura 1 abaixo Num dado momento em que as partculas passam, simultaneamente, tangenciando o plano horizontal , elas so desacopladas dos mecanismos de giro e, lanadas horizontalmente, seguem as trajetrias 1 e 2 (figura 1) at se encontrarem no ponto P. Os grficos das energias cinticas, em joule, das partculas 1 e 2 durante os movimentos de queda, at a coliso, so apresentados na figura 2 em funo de (h - y), em m, onde y a altura vertical das partculas num tempo qualquer, medida a partir do solo perfeitamente horizontal. Desprezando qualquer forma de atrito, a razo 2/1

(AFA - 2016) Consultando uma tabela da dilatao trmica dos slidos verifica-se que o coeficiente de dilatao linear do ferro .Portanto, pode-se concluir que :

(AFA - 2016) Uma partcula de massa m e carga eltrica - q lanada com um ngulo em relao ao eixo x, com velocidade igual a , numa regio onde atuam um campo eltrico E e um campo gravitacional g, ambos uniformes e constantes, conforme indicado na figura abaixo. Desprezando interaes de quaisquer outras naturezas com essa partcula, o grfico que melhor representa a variao de sua energia potencial em funo da distncia (d) percorrida na direo do eixo x,

(AFA - 2016) Um balo, cheio de um certo gs, que tem volume de 2,0 m3, mantido em repouso a uma determinada altura de uma superfcie horizontal, conforme a figura abaixo. Sabendo-se que a massa total do balo (incluindo o gs) de 1,6 kg, considerando o ar como uma camada uniforme de densidade igual a 1,3 kg/m3, pode-se afirmar que ao liberar o balo, ele

(AFA - 2016) Um cilindro adiabtico vertical foi dividido em duas partes por um mbolo de 6,0 kg de massa que pode deslizar sem atrito. Na parte superior, fez-se vcuo e na inferior foram colocados 2 mols de um gs ideal monoatmico. Um resistor de resistncia eltrica hmica R igual a 1 colocado no interior do gs e ligado a um gerador eltrico que fornece uma corrente eltrica i, constante, de 400 mA, conforme ilustrado na figura abaixo. Fechando-se a chave Ch durante 12,5 min, o mbolo desloca-se 80 cm numa expanso isobrica de um estado de equilbrio para outro. Nessas condies, a variao da temperatura do gs foi, em C, de PS:

(AFA - 2016) Trs pndulos simples 1, 2 e 3 que oscilam em MHS possuem massas respectivamente iguais a m, 2m e 3m so mostrados na figura abaixo. Os fios que sustentam as massas so ideais, inextensveis e possuem comprimento respectivamente L1 , L2 e L3. Para cada um dos pndulos registrou-se a posio (x) em metro, em funo do tempo (t) em segundo, e os grficos desses registros so apresentados nas figuras 1, 2 e 3 abaixo. Considerando a inexistncia de atritos e que a acelerao da gravidade seja g = m/s, correto afirmar que

(AFA - 2016) O diagrama abaixo ilustra os nveis de energia ocupados por eltrons de um elemento qumico A. Dentro das possibilidades apresentadas nas alternativas abaixo, a energia que poderia restar a um eltron com energia de 12,0 eV, aps colidir com um tomo de A, seria de, em eV,