Questões de Física - AFA 2019 | Gabarito e resoluções

(AFA - 2019) Trs partculas, A, B e C, movimentam-se, com velocidades constantes, ao longo de uma mesma direo. No instante inicial, t0 = 0, a distncia entre A e B vale x, e entre B e C vale y, conforme indica a figura a seguir. Em t = 2 s, a partcula A cruza com a partcula B. Em t = 3 s, a partcula A cruza com a partcula C. A partcula C alcanar a partcula B no instante dado pela relao:

(AFA - 2019) Uma partcula, de massa 1 kg, descreve um movimento circular uniformemente variado, de raio 2,25 m, iniciando-o a partir do repouso no instante = 0. Em t = 2 s, o mdulo de sua velocidade vetorial () de 6 m/s, conforme figura abaixo. A intensidade da fora resultante sobre a partcula, no instante t = 1 s, em N, vale:

(AFA - 2019) Considere dois sistemas trmicos A e B constitudos de corpos perfeitamente esfricos, em condies normais de temperatura e presso, conforme figura abaixo. No sistema A, as esferas 1, 2, 3 e 4 so pequenas gotas esfricas de gua pura com massa respectivamente iguais a 1 g, 2 g, 4 g e 8 g. O sistema B constitudo das esferas macias e homogneas 5, 6, 7 e 8 de mesmo material, de calor especfico constante igual a 0,2 cal/g C e massa especfica igual a 2,5 g/cm. Os volumes dessas esferas so conhecidos e valem, respectivamente, 4, 5, 7 e 16 cm. Nessas condies, o nmero mximo de esferas do sistema A que podem ser permutadas simultaneamente com esferas do sistema B, de maneira que os sistemas A e B continuem com a mesma capacidade trmica inicial e com o mesmo nmero de esferas,

(AFA - 2019) Uma esfera, de dimenses desprezveis, sob ao de um campo gravitacional constante, est inicialmente equilibrada na vertical por uma mola. A mola ideal e se encontra com uma deformao x, conforme ilustrado na figura 1. O sistema esfera-mola posto, em seguida, a deslizar sobre uma superfcie horizontal, com velocidade constante, conforme indicado na figura 2. Nessa situao, quando o ngulo de inclinao da mola , em relao horizontal, sua deformao y. Nessas condies, o coeficiente de atrito cintico entre a esfera e a superfcie horizontal vale

(AFA - 2019) A montagem da figura a seguir ilustra a descida de uma partcula 1 ao longo de um trilho curvilneo. Partindo do repouso em A, a partcula chega ao ponto B, que est a uma distncia vertical H abaixo do ponto A, de onde, ento, lanada obliquamente, com um ngulo de 45 com a horizontal. A partcula, agora, descreve uma trajetria parablica e, ao atingir seu ponto de altura mxima, nessa trajetria, ela se acopla a uma partcula 2, sofrendo, portanto, uma coliso inelstica. Essa segunda partcula possui o dobro de massa da primeira, est em repouso antes da coliso e est presa ao teto por um fio ideal, de comprimento maior que H, constituindo, assim, um pndulo. Considerando que apenas na coliso atuaram foras dissipativas, e que o campo gravitacional local constante. O sistema formado pelas partculas 1 e 2 atinge uma altura mxima h igual a

(AFA - 2019) Um armrio, cujas dimenses esto indicadas na figura abaixo, est em repouso sobre um assoalho plano e horizontal. Uma pessoa aplica uma fora F constante e horizontal, cuja linha de ao e o centro de massa (CM) do armrio esto num mesmo plano vertical. Sendo o coeficiente de atrito esttico entre o assoalho e o piso do armrio igual a e estando o armrio na iminncia de escorregar, a altura mximaH na qual a pessoa poder aplicar a fora para que a base do armrio continue completamente em contato com o assoalho

QUESTO ANULADA!! (AFA - 2019) Um feixe de luz monocromtica incide em uma interface perfeitamente plana formada por dois meios com ndices de refrao absolutos n1 e n2, com n2 n1, conforme figura abaixo. Esse feixe d origem a dois outros feixes, o refletido R1e o refratado R1, com intensidades I1e I1, respectivamente. O ngulo de incidncia 1,, medido em relao normal N, pode ser alterado para um valor 2tal que , originando dois novos feixes, o refletido R2e o refratado R2, de intensidades, respectivamente I2e I2. Considere que os meios sejam perfeitamente homogneos, transparentes e istropos, que no haja dissipao da energia incidente, nem absoro de luz na interface. Nessas condies, so feitas as seguintes afirmativas sobre as intensidades dos raios refletidos e refratados. I. I1 I1 e I2 I2 II. I1 I2e I1 I2 III. I1 I1 e I2 I2 IV. I1 I2e I1 I2 V. I1 I1 e I2 I2 Assim, so corretas as afirmativas a) I e II b) III e IV c) IV e V d) II e III QUESTO ANULADA!!

(AFA - 2019) Duas lentes esfricas delgadas 1 e 2, com ndices de refrao e , respectivamente, so usadas para observar a figura plana mostrada abaixo, quando o observador, objeto e lente esto imersos em um meio homogneo, transparente e istropo com ndice de refrao n maior do que os ndices e. As imagens observadas so apresentadas nas figuras 1 e 2 em comparao com o objeto observado. Se a mesma observao for realizada, porm com o observador, objeto e lente imersos em um outro meio com ndice de refrao n menor do que e , das opes abaixo a que apresenta as imagens que podero ser observadas, respectivamente, pelas lentes 1 e 2 sero

(Epcar (Afa) 2019) Num instante t0 = 0 um capacitor de 2,5 mF, totalmente descarregado, ligado a uma fonte de 12 V por meio de uma chave Ch que colocada na posio 1, conforme figura abaixo. Em um determinado instante t1, o capacitor fica completamente carregado. Nessas condies, so feitas as seguintes afirmativas. I. Ao colocar a chave do circuito na posio 2, o capacitor ser descarregado atravs do resistor de 1 e sua diferena de potencial decrescer exponencialmente com o tempo, at completar o processo de descarga. II. Com a chave do circuito na posio 1, para qualquer instante de tempo t, tal que , o capacitor sofre um processo de carga, em que a corrente no circuito vai diminuindo linearmente com o tempo e tem sua intensidade nula quando t = t1. III. A energia potencial armazenada no capacitor no instante de tempo t1 vale 0,18 J. So verdadeiras as afirmativas

(AFA - 2019) Um corpo de massa m = 1 kg movimenta-se no sentido horrio, ao longo de uma trajetria circular de raio A, em movimento circular uniforme com velocidade angular igual a 2 rad/s, conforme a figura abaixo. Nessas condies, os sistemas massa-mola oscilando em movimento harmnico simples, a partir de t = 0, que podem representar o movimento dessa partcula, respectivamente, nos eixos x e y, so

(AFA - 2019) A figura abaixo representa dois harmnicos A e B, de frequncias, respectivamente, iguais a e , que podem ser estabelecidos em uma mesma corda, fixa em suas extremidades, e tracionada por uma fora de mdulo F. Nessas condies, a mesma razo, entre as frequncias, pode ser obtida entre as frequncias das ondas estacionrias representadas nos tubos sonoros abertos e idnticos A e B, indicados na opo

(AFA - 2019) Duas partculas eletrizadas A e B, localizadas num plano isolante e horizontal , esto em repouso e interligadas por um fio ideal, tambm isolante, de comprimento l igual a 3 cm, conforme ilustrado na figura abaixo. A partcula A est fixa e B pode mover-se, sem quaisquer resistncias sobre o plano. Quando B, que tem massa igual a 20 g, est em repouso, verifica-se que a fora tensora no fio vale 9 N. Imprime-se certa velocidade na partcula B, que passa a descrever um movimento circular uniforme em torno de A, de tal forma que a fora tensora no fio altera-se para 15 N. Desprezando as aes gravitacionais, enquanto a tenso no fio permanecer igual a 15 N, pode-se afirmar que a energia do sistema, constitudo das partculas A e B, ser, em J, de

(AFA - 2019) Trs condutores cilndricos 1, 2 e 3, de mesmo material e mesmo comprimento, sendo os condutores 2 e 3 ocos, tm suas sees retas apresentadas na figura a seguir. A respeito das resistncias eltricas R1, R2 e R3, dos condutores 1, 2 e3, respectivamente, pode-se afirmar que

(AFA - 2019) Duas estaes E1 e E2 so interligadas por uma linha telefnica constituda por dois cabos iguais, cada um com comprimento L = 30 km, conforme ilustrado na figura 1. Durante uma tempestade, uma rvore caiu sobre um dos cabos fazendo um contato eltrico com a terra. Para localizar onde a rvore caiu e reparar o defeito, um tcnico procedeu da seguinte forma: uniu os terminais C e D na estao E2 e, na estao E1, interligou os terminais A e B por reostatosR1 e R2 associados em paralelo com um gerador. As resistncias de R1 e R2 foram ajustadas de tal forma que o ampermetro A no indicou a passagem de corrente eltrica, conforme esquematizado na figura 2. Considere que os contatos eltricos, as ligaes com a terra e o ampermetro tm resistncias eltricas desprezveis e que R1 e R2 valem, respectivamente, 4,5 k e 1,5 k. Nessas condies, o ponto onde a rvore tocou o fio se localiza a uma distncia d em relao estao E1 em km igual a

(AFA - 2019) O eletroscpio de folhas um aparelho utilizado para detectar cargas eltricas. Ele constitudo de uma placa metlica que ligada, atravs de uma haste condutora eltrica, a duas lminas metlicas finas e bem leves. Se as duas lminas estiverem fechadas, indica que o eletroscpio est descarregado (Figura 1); se abertas, indica a presena de cargas eltricas (Figura 2). Considere o eletroscpio inicialmente carregado positivamente e que a placa seja feita de zinco. Fazendo-se incidir luz monocromtica vermelha sobre a placa, observa-se que a abertura das lminas