|
|
RESOLUÇÕES
01-(A) No instante da deformação máxima o bloco fica
em repouso (equilíbrio estático) sob ação das forças 
e 
e, como a força resultante sobre o
bloco é nula, =
(veja figuras
abaixo):
(B) Como as forças de atrito são desprezadas o sistema pode ser considerado conservativo --- teorema da conservação
da energia mecânica --- EmA=EcA + EpA --- EmA=m.VA2/2 + m.g.h --- EmA=0,1.02/2 + 0,1.10.1,2=1,2J --- EmB=EcB + EpB --- EmB=m.VB2/2 + m.g.h --- EmB=0,1.VB2/2 + 0,1.10.0 --- EmB=0,05VB2 --- EmA=bem --- 1,2 = 0,05VB2 ---
VB=√24≈4,9m/s.
c) O trabalho da força gravitacional (peso) que é uma força conservativa independe da trajetória e pose ser fornecido por --- WAB =P.h=m.g.h=0,1.10.1,2 --- WAB= 1,2J
d) Veja figura abaixo --- com o nível zero da altura em C onde V’C=0 --- EMA = ECA + EpA=mVa2/2 + mg.(x + 1,2) ---
EmA=0 + 0,1.10.(x + 1,2) --- EmA= x + 1,2 --- EmC=ECC + EpgC + k.x2/2= 0 + 0 + 0,001x2/2 --- EmA = EmQ ---
x + 1,2 = 0,001x2/2 --- 0,001x2 -2x -2,4=0 --- x≈1m.
02- a) Sendo a carga q positiva, o campo elétrico 
e a força elétrica 
tem a mesma direção
e o mesmo sentido ---
não havendo atrito aq intensidade da força elétrica Fe=q.E tem a mesma intensidade da força resultante FR=m.a ---
q.E = m.a --- a=q.E/m=10.102/4.10-1 --- a=2,5.103m/s2 --- com essa aceleração a carga q parte do repouso Vo=0 e percorre ∆S=5.10-1m onde chega com velocidade V fornecida pela equação de Torricelli --- V2 = Vo2 + 2.a.∆S ---
V2 = 02 + 2.2,5.103.5.10-1 --- V=√(25.102) --- V=50m/s.
b) Para determinar a direção e sentido da força magnética 
sobre o bloco você
pode utilizar a regra da mão esquerda
--- indicador na direção e sentido de 
(entrando na folha e
perpendicular a ela), médio na direção e sentido de
(horizontal e para a direita) ---
observe que o polegar, que indica terá direção vertical e sentido para
cima ---
além de existem também a força normal 
que o bloco troca
com a superfície de apoio (vertical e para cima) e a força peso 
, vertical e para baixo.
c) Para que a força de contato seja nula, você terá, na vertical,
que --- + = ---como, pelo enunciado, a
força deve ser
nula --- Fm = P --- Fm=q.v.B --- P=m.g ---
q.v.B=m.g --- B=m.g/q.v=0,4.10/10.50 --- B=8.10-3T.
d) Trabalho da força de atrito WFat=Fat.d.cos1800 --- WFat = - Fat.d --- Fat=μN=μm.g --- WFat=μ.m.g.d --- trabalho
da força de atrito como variação de energia cinética --- WFat=EcD – EcC = m.VD2/2 – m.VC2/2=0 – mVC2/2 --- WFat = - m.VC2/2 --- μ.m.g.d = m.VC2/2 --- μ = VC2/2.μ.g.d.
03- a) Equação fundamental da ondulatória --- V=λ.f --- 3.108 = λ.880.106 --- λ = 3.108/880.106 --- λ =0,0034.10-2 ---λ = 0,34m.
b) Expressão d que fornece a energia de um fóton:
h=6,60.10-34J.s --- f=880.106Hz --- W=6,6.10-34.880.106 --- W=5808.10-28=5,8.10-25J (energia de um fóton) --- regra de três --- 1eV – 1.6.10-19J --- W eV – 5,8.10-25J --- W=5,8.10-25/1,6.10-19 --- W = 3,625.10-6 eV.
c) Potencia total (Po)=energia total (Wtotal)/∆t --- Po=Wtotal/∆t --- wtotal=Po. ∆t=10.10-3. ∆t --- Wtotal=W(1fóton) x n (número de fótons) --- 10.10-3. ∆t = 5,8.10-25.n --- n/∆t=10.10-3/5,8.10-25 --- n/∆t=1,8.1023 (como ∆t=1s, será emitidos, n=1,8.1023 fótons por segundo).
d) A intensidade da onda num ponto situado a 2cm do telefone (área de raio R=2.10-2m) é fornecida por --- I=Po/área=
10.10-3/4πR2=10.10-3/4.3.4.10-4 --- I≈2W/m2.
04- a) A capacitância do capacitor equivalente de uma associação e paralelo é dada por --- Ceq=C1 + C2=10 + 30=40 F.
b) Capacitor 1 --- C1=Q1/U1 --- 10=1/U1 --- U1=0,1V.
c) Observe na expressão C=εo.k.S/d que a capacitância é inversamente proporcional à distância d entre as placas ---
com a nave em movimento, apenas a distância d entre as placa é afetada (é contraída), pois as outras dimensões de qualquer objeto perpendiculares a direção do movimento, não são afetadas --- como C é inversamente proporcional a d, você terá --- C2.d2 = C’2.d’2 --- C2’=C2.d2/d’2 --- a expressão que fornece a contração do comprimento é --- d2(na nave) = d2’(na Terra).√(1 – V2/C2) --- d’2=d2/√(1 – V2/C2) --- C’2=C2.d2/ d2/√(1 – V2/C2)=30.d2/ d2/√(1 – V2/C2) ---
C’2=30/√(1 – V2/C2)(F).