Questões de Física - ESPCEX 2016 | Gabarito e resoluções

(EsPCEx- 2016) Um raio de luz monocromtica propagando-se no ar incide no ponto O,na superfcie de um espelho, plano e horizontal, formando um ngulo de 30com sua superfcie. Aps ser refletido no ponto O desse espelho, o raio incide na superfcie plana e horizontal de um lquido e sofre refrao. O raio refratado forma um ngulo de 30com a reta normal superfcie do lquido, conforme o desenho abaixo. Sabendo que o ndice de refrao do ar 1, o ndice de refrao do lquido : Dados: sen 30 =e cos60 =; sen60 =e cos30 =.

(EsPCEx - 2016) Um trem de 150 m de comprimento se desloca com velocidadeescalar constante de 16 m/s. Esse trem atravessa um tnel e leva 50 s desde a entrada at a sada completa de dentro dele. O comprimento do tnel de:

(EsPCEx - 2016) O desenho abaixo representa um sistema composto por duas barras rgidas I e II, homogneas e de massas desprezveis na posio horizontal, dentro de uma sala. O sistema est em equilbrio esttico. No ponto M da barra II, colocado um peso de 200 Nsuspenso por um cabo de massa desprezvel. A barra Iest apoiada no ponto Nno vrtice de um cone fixo no piso. O ponto A da barra Itoca o vrtice de um cone fixo no teto. O ponto B da barra I toca o ponto C, na extremidade da barra II. O ponto D,localizado na outra extremidade da barra II,est apoiado no vrtice de um cone fixo no piso. Os mdulos das foras de contato sobre a barra I, nos pontos A e N, so respectivamente:

(EsPCEx - 2016) Um cubo homogneo de densidade e volume V encontra-se totalmente imerso em um lquido homogneo de densidade contido em um recipiente que est fixo a uma superfcie horizontal. Uma mola ideal, de volume desprezvel e constante elstica k tem uma de suas extremidades presa ao centro geomtrico da superfcie inferior do cubo, e a outra extremidade presa ao fundo do recipiente de modo que ela fique posicionada verticalmente. Um fio ideal vertical est preso ao centro geomtrico da superfcie superior do cubo e passa por duas roldanas idnticas e ideais A e B. A roldana A mvel a roldana B fixa e esto montadas conforme o desenho abaixo. Uma fora vertical de intensidade F aplicada ao eixo central da roldana A fazendo com que a distenso na mola seja X e o sistema todo fique em equilbrio esttico, com o cubo totalmente imerso no lquido. Considerando a intensidade da acelerao da gravidade igual a go mdulo da fora F :

(EsPCEx - 2016) O desenho abaixo representa um circuito eltrico composto por resistores hmicos, um gerador ideal e um receptor ideal. A potncia eltrica dissipada no resistor de 4 do circuito :

(EsPCEx - 2016) Um cubo de massa 4 kgest inicialmente em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Durante 3 s, aplica-se sobre o cubo uma fora constante F,horizontal e perpendicular no centro de uma de suas faces, fazendo com que ele sofra um deslocamento retilneo de 9 m,nesse intervalo de tempo, conforme representado no desenho abaixo. No final do intervalo de tempo de 3 s, osmdulos do impulso da fora F e da quantidade de movimento do cubo so respectivamente:

(EsPCEx - 2016) Dois fios condutores retilneos, muito longos e paralelos entre si, so percorridos por correntes eltricas de intensidade distintas, i1 e i2 de sentidos opostos. Uma espira circular condutora de raio R colocada entre os dois fios e percorrida por uma corrente eltrica i. A espira e os fios esto no mesmo plano. O centro da espira dista de 3R de cada fio, conforme o desenho abaixo. Para que o vetor campo magntico resultante, no centro da espira, seja nulo, a intensidade da corrente eltrica i e seu sentido, tomando como referncia o desenho, so respectivamente:

(EsPCEx - 2016) Durante um experimento, um gs perfeito comprimido, adiabaticamente, sendo realizado sobre ele um trabalho de 800 J.Em relao ao gs, ao final do processo, podemos afirmar que:

(EsPCEx - 2016) Um prdio em construo, de 20 m dealtura, possui, na parte externa da obra, um elevador de carga com massa total de 6 ton, suspenso por um cabo inextensvel e de massa desprezvel. O elevador se desloca, com velocidade constante, do piso trreo at a altura de 20 m,em um intervalo de tempo igual a 10 s.Desprezando as foras dissipativas e considerando a intensidade da acelerao da gravidade igual a 10 m/s2,podemos afirmar que a potncia mdia til desenvolvida por esse elevador :

(EsPCEx- 2016) Um aluno ir montar um circuito eltrico com duas lmpadasincandescentes,L1eL2,de resistncias eltricas constantes, que tm as seguintesespecificaes tcnicas fornecidas pelo fabricante, impressas nas lmpadas: -L1: 30 Ve60 W; - L2 : 30 Ve30 W. Alm das duas lmpadas, ele tambm usar um gerador ideal de tenso eltrica contnua de60 V,um resistor hmico de30 e fios condutores eltricos ideais. Utilizando todo material acima descrito, a configurao da montagem do circuito eltrico, paraque as lmpadas funcionem corretamente com os valores especificados pelo fabricante das lmpadas ser:

(EsPCEx- 2016) Uma esfera, slida, homognea e de massa 0,8 kg abandonada de um ponto a 4 m de altura do solo em uma rampa curva. Uma mola ideal de constante elstica k = 400 N/m colocada no fim dessa rampa, conforme desenho abaixo. A esfera colide com a mola e provoca uma compresso. Desprezando as foras dissipativas, considerando a intensidade da acelerao da gravidade g = 10m/s2e que a esfera apenas desliza e no rola, a mxima deformao sofrida pela mola de:

(EsPCEx - 2016) Uma partcula de carga e massa foi colocada num ponto prximo superfcie da Terra onde existe um campo eltrico uniforme, vertical e ascendente de intensidade. Sabendo que a partcula est em equilbrio, considerando a intensidade da acelerao da gravidade o valor da carga e o seu sinal so respectivamente: