Questões de Física - ESPCEX 2015 | Gabarito e resoluções

(EsPCEx - 2015) Uma corda ideal AB e uma mola ideal M sustentam, em equilbrio, uma esfera macia homognea de densidade e volume V atravs da corda ideal BC, sendo que a esfera encontra-se imersa em um recipiente entre os lquidos imiscveis 1 e 2 de densidade 1 e 2 , respectivamente, conforme figura abaixo. Na posio de equilbrio observa-se que 60% do volume da esfera est contido no lquido 1 e 40% no lquido 2. Considerando o mdulo da acelerao da gravidade igual a g, a intensidade da fora de trao na corda AB Dados: sen60o = cos30o = sen30o = cos60o =

(EsPCEx -2015) Um corpo de massa 300 kg abandonado, a partir do repouso, sobre uma rampa no ponto A, que est a 40 m de altura, e desliza sobre a rampa at o ponto B, sem atrito. Ao terminar a rampa AB, ele continua o seu movimento e percorre 40 m de um trecho plano e horizontal BC com coeficiente de atrito dinmico de 0,25 e, em seguida, percorre uma pista de formato circular de raio R, sem atrito, conforme o desenho abaixo. O maior raio R que a pista pode ter, para que o corpo faa todo trajeto, sem perder o contato com ela de Dado: intensidade da acelerao da gravidade g = 10 m/s.

(EsPCEx -2015) No circuito eltrico desenhado abaixo, todos os resistores hmicos so iguais e tm resistncia R = 1,0.Ele alimentado por uma fonte ideal de tenso contnua de E = 5,0 V.A diferena de potencial entre os pontos Ae B de:

(EsPCEx -2015) Um estudante foi ao oftalmologista, reclamando que, de perto, noenxergava bem. Depois de realizar o exame, o mdico explicou que tal fato acontecia porque oponto prximo da vista do rapaz estava a uma distncia superior a 25 cm e que ele, paracorrigir o problema, deveria usar culos com lentes de 2,0 graus, isto , lentes possuindovergncia de 2,0 dioptrias. Do exposto acima, pode-se concluir que o estudante deve usar lentes

(EsPCEx -2015) Um projtil lanado obliquamente, a partir de um solo plano e horizontal, com uma velocidade que forma com a horizontal um nguloeatinge a altura mxima de 8,45 m. Sabendo que, no ponto mais alto da trajetria, a velocidade escalar do projtil 9,0 m/s,pode-se afirmar que o alcance horizontal do lanamento : Dados:intensidade da acelerao da gravidade g = 10 m/s2 despreze a resistncia do ar

(EsPCEx -2015) Um mvel descreve um movimento retilneo uniformemente acelerado. Ele parte da posio inicial igual a 40 m com uma velocidade de 30 m/s,no sentido contrrio orientao positiva da trajetria, e a sua acelerao de 10 m/sno sentido positivo da trajetria. A posio do mvel no instante 4s

(EsPCEx - 2015) Um cilindro macio e homogneo de peso igual a 1.000 Nencontra-se apoiado, em equilbrio, sobre uma estrutura composta de duas peas rgidas e iguais, DB e EA, de pesos desprezveis, que formam entre si um ngulo de 90,e esto unidas por um eixo articulado em C. As extremidades A e Besto apoiadas em um solo plano e horizontal. O eixo divide as peas de tal modo que DC = EC e CA = CB, conforme a figura abaixo. Um cabo inextensvel e de massa desprezvel encontra-se na posio horizontal em relao ao solo, unindo as extremidades D e E das duas peas.Desprezando o atrito no eixo articulado e o atrito das peas com o solo e do cilindro com as peas, a tenso no cabo DE : Dados:

(EsPCEx -2015) Uma pequena esfera de massaMigual a 0,1kg e carga eltricaest, em equilbrio esttico, no interior de um campo eltrico uniforme gerado por duas placas paralelas verticais carregadas com cargas eltricas de sinais opostos. A esfera est suspensa por um fio isolante preso a uma das placas conforme o desenho abaixo. A intensidade, a direo e o sentido do campo eltrico so, respectivamente,

(EsPCEx - 2015) Dois caminhes de massa m1 = 2,0 ton e m2 = 4,0 ton, com velocidades v1 = 30 m/s e v2 = 20 m/s, respectivamente, e trajetrias perpendiculares entre si, colidem em um cruzamento no ponto G e passam a se movimentar unidos at o ponto H, conforme a figura abaixo. Considerando o choque perfeitamente inelstico, o mdulo da velocidade dos veculos imediatamente aps a coliso :

(EsPCEx - 2015) Um satlite esfrico, homogneo e de massa m,gira com velocidade angular constante em torno de um planeta esfrico, homogneo e de massa M,em uma rbita circular de raio Re perodo T,conforme figura abaixo. Considerando Ga constante de gravitao universal, a massa do planeta em funo de R, T e G:

(EsPCEx -2015) A figura abaixo representa um fio condutor homogneo rgido, decomprimento L e massa M, que est em um local onde a acelerao da gravidade temintensidade g. O fio sustentado por duas molas ideais, iguais, isolantes e, cada uma, deconstante elstica k. O fio condutor est imerso em um campo magntico uniforme de intensidade B, perpendicular ao plano da pgina e saindo dela, que age sobre o condutor, masno sobre as molas. Uma corrente eltrica i passa pelo condutor e, aps o equilbrio do sistema, cada molaapresentar uma deformao de:

(EsPCEx -2015) Num recipiente contendo 4,0 litros de gua, a uma temperatura inicial de 20C existe um resistor hmico, imerso na gua, de resistncia eltrica R = 1alimentado por um gerador ideal de fora eletromotriz E = 50 V conforme o desenho abaixo. O sistema encontra-se ao nvel do mar. A transferncia de calor para a gua ocorre de forma homognea. Considerando as perdas de calor desprezveis para o meio, para o recipiente e para o restante do circuito eltrico, o tempo necessrio para vaporizar 2,0 litros de gua