37. Uma partícula é lançada verticalmente para cima, a partir do solo terrestre e a sua altura h, relativa ao solo, varia com o tempo t conforme a relação:

h = 20,0t – 5,0t² (SI)

A distância total percorrida pela partícula, do instante t₁ = 0 até o instante t₂ = 3,0s, vale

a) 15,0m
b) 25,0m
c) 30,0m
d) 35,0m
e) 40,0m

38. Na figura temos o perfil vertical de duas escadas rolantes, perpendiculares entre si, que deslizam com velocidades constantes de módulos iguais a 2,0m/s em relação ao solo terrestre.

CD = DE = EF = FC CD paralelo a EF DE paralelo a CF

Uma pessoa A utiliza a escada que sobe, enquanto outra pessoa B, simultaneamente, utiliza a escada que desce; ambas, A e B, permanecem paradas em relação aos degraus.
Assinale a opção que caracteriza em módulo, direção e sentido a velocidade da pessoa A em relação à pessoa B .

39. Uma pequena esfera de massa 1,0kg descreve uma trajetória circular de raio 1,0m ao longo de um aro sem atrito, de massa 0,80kg (incluindo o seu suporte).
As únicas forças que atuam na esfera são o seu peso e a força normal aplicada pelo aro. O conjunto esfera–aro está sobre o prato de uma balança de mola (dinamômetro).
Considere g = 10,0m/s².

No instante t₁ em que a esfera passa pelo ponto A, mais alto do aro, a sua velocidade tem módulo igual a 4,0m/s. Nesse instante t₁ a indicação da balança,
que está calibrada em newtons, é

a) zero
b) 2,0
c) 6,0
d) 8,0
e) 14,0

40. Uma partícula é abandonada do repouso de um ponto A de um trilho sem atrito, a uma altura H acima do solo horizontal. Despreze o efeito do ar.
O trilho tem o perfil vertical indicado na figura e a partícula abandona o trilho em um ponto B com velocidade que forma um ângulo = 60º com a horizontal. A altura do ponto B vale H/2.
Seja h a altura máxima atingida pela partícula após abandonar o trilho e ficar sob ação exclusiva da gravidade.

O valor de h é


41. Uma bola de massa m = 2,0kg é projetada horizontalmente com velocidade de módulo V₀ = 5,0m/s em um disparador de mola, de massa M = 3,0kg, inicialmente em repouso em um plano horizontal sem atrito.
A mola é elástica e tem massa desprezível.

A bola é travada no interior do disparador no exato instante em que sua velocidade, relativa ao disparador, se anula.
Admita que, neste processo descrito, não há dissipação de energia mecânica.

A energia potencial elástica que ficou armazenada na mola vale

a) 10,0J
b) 15,0J
c) 20,0J
d) 25,0J
e) 30,0J

42. A determinação do rendimento de um motor é feita através da razão entre o trabalho realizado por ele e a energia fornecida pelo combustível.

O trabalho pode ser determinado através da pressão média no interior do cilindro e a variação de volume sofrida pelo gás.

Na prática, essa pressão é medida por um manômetro, cujo ponteiro permanece relativamente fixo devido ao alto número de ciclos por segundo durante o funcionamento do motor.
A potência do motor é dada pela razão entre o trabalho realizado e o período (inverso da freqüência).
Sabe-se que cada grama de gasolina, na queima, libera 50000 joules de energia térmica.
Dado: 1 atm = 1,0 . 10⁵Pa
Usando os dados acima, a potência e o rendimento percentual de um motor 1.6 (que corresponde a uma variação de volume do gás igual a 1,6 litro) que opera com pressão média de 8,0 atm a 3600 rpm e consome, nestas condições, 6,0g/s de gasolina são dados aproximadamente por

a) 77kW e 80%
b) 60kW e 26%
c) 77kW e 26%
d) 80kW e 74%
e) 80kW e 20%

43. Considere um espelho plano parcialmente imerso num líquido transparente de índice de refração absoluto igual a n_L. Um estreito feixe cilíndrico de luz monocromática, propagando-se no ar paralelamente à superfície refletora do espelho, refrata-se para o interior do líquido e sofre reflexão na superfície espelhada, conforme representa a figura abaixo. O índice de refração absoluto do ar vale 1.

Admitindo-se que seja conhecido o ângulo q indicado e supondo-se que o feixe refletido pelo espelho seja paralelo à superfície líquida, é correto afirmar que



44. Vivemos mergulhados em radiações. No vasto espectro das ondas eletromagnéticas, apenas uma pequena porção é percebida pelo nosso limitado aparelho sensorial. Além do visível, o Universo, como descobrimos nas últimas décadas, está repleto de fontes de raios-X, raios-, ultravioleta, infravermelho e ondas de rádio.
(Scientific American Brasil – n.º 10 – março de 2003)

Grote Reber, engenheiro norte-americano de Illinois, foi um dos precursores da radioastronomia. Utilizando parcos recursos próprios, desenvolveu um refletor parabólico com nove metros de diâmetro para captação de sinais de rádio oriundos do espaço. Esse refletor foi instalado no quintal de sua casa e, em 1939, tendo ajustado seu equipamento para o comprimento de onda de 1,9m, detectou sinais provenientes do centro da Via Láctea.
Adotando-se para o módulo da velocidade de propagação das ondas de rádio o valor c = 3,0 . 10⁸m/s, é correto afirmar que a freqüência dos sinais captados por Reber, do centro da Via Láctea, é mais próxima de

a) 1,4 . 10⁸Hz
b) 1,6 . 10⁸Hz
c) 1,8 . 10⁸Hz
d) 2,0 . 10⁸Hz
e) 2,2 . 10⁸Hz

45. Na situação esquematizada abaixo, F é uma pequena lanterna fixa que emite um estreito feixe cilíndrico de luz e E é um espelho plano que pode girar em torno de um eixo O perpendicular ao plano desta página. Inicialmente, a luz proveniente de F incide em E sob um ângulo de 53°, como indica a figura, produzindo um feixe refletido que ilumina o ponto A de uma plataforma também fixa.

O espelho sofre, então, uma rotação de 8° no sentido anti-horário, fazendo com que o feixe refletido atinja um outro ponto B da mesma plataforma. Sabendo-se que sen 53° = cos 37° = 0,80 e cos 53° = sen 37° = 0,60, pode-se afirmar que a distância entre os pontos A e B vale

a) 32cm
b) 24cm
c) 18cm
d) 14cm
e) 12cm

46. No circuito da figura considere o gerador e o voltímetro ideais. Com a chave C aberta, a indicação do voltímetro é a metade da que seria se a chave estivesse fechada.

O valor da resistência R é igual a

47. Considere o campo elétrico gerado por duas partículas eletrizadas com cargas Q₁ e Q₂. O vetor campo elétrico resultante no ponto A do campo tem a direção e o sentido indicados na figura. Sabe-se que Q₂ > 0.

Três alunos representaram o vetor campo elétrico resultante no ponto B. Suas respostas estão indicadas abaixo.

A relação entre os módulos de Q₁ e Q₂ e o aluno que melhor representou o vetor campo elétrico resultante em B são, respectivamente,

48. Três partículas, eletrizadas positivamente, foram lançadas perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme. Elas descrevem trajetórias circulares de mesmo período e raios diferentes. Pode-se afirmar que

a) as partículas foram lançadas com velocidades de mesmo módulo.
b) a partícula de maior massa possui carga elétrica de menor valor.
c) as massas das partículas são diferentes, mas suas cargas elétricas são iguais.
d) as partículas apresentam o mesmo quociente entre a carga elétrica e a massa e velocidades de lançamento de módulos diferentes.
e) as partículas apresentam o mesmo quociente entre a carga elétrica e a velocidade de lançamento.