RESOLUÇÕES

 

01- A intensidade da força magnética () sobre o fio vale  ---   F_m=B.i.L.sen90^o =B.i.L.1=B.i.L=B.i  ---  a parcela da f

força peso responsável pela descida do fio no plano inclinado de 30^o vale  ---  P_p=m.g.sen30^o=5.10.1/2=25N  ---  quando o fio se move com velocidade constante ele está em equilíbrio dinâmico e a força resultante sobre ele é nula () e, para que isso ocorra F_m=P_p  ---  B.i=25  ---  i=25/B (I)  ---  a força eletromotriz induzida ε é fornecida por ε=B.L.v  ---  R=U/i=ε/i  ---  ε=R.i  ---  ε=2.i  ---  2.i=B.L.v  ---  2i=B.1.2  ---  i=B  ---  substituindo em (I)  ---  B=25/B  ---  B²=25  ---  B=5 T  ---  R- C.

02- Observe no gráfico fornecido que o período T (tempo que as ondas superficiais na superfície da água geradas pela aranha demoram para efetuar uma oscilação completa) vale T=4ms=4.10^-3s  ---  frequência dessas ondas  ---  f=1/T  ---

f=1/(4.10^-3)  ---  f=0,25.10³=250Hz  ---  equação fundamental da ondulatória  ---  v=λf=2.10^-3.250  ---  v=500.10^-3m/s  ---  v=0,5m/s=50cm/s  ---  R- B.

03- Pressão na superfície  ---  P=1atm  ---  pressão na profundidade de 10m  ---  a cada 10m de profundidade a pressão aumenta de 1atm  ---  P_o=1atm + 3.1atm=4atm  ---  T_o=21^oC=294K  ---  V_o=1,47cm³  ---  V=?  ---  T=27^oC=300K  ---

P_o.V_o/T_o = P.V/T  ---  4.1,47/294 = 1.V/300  ---  V=1764/294  ---  V=6cm³  ---  R- D.

04- Com o objeto muito distante “no infinito” a imagem está localizada no foco, ou seja, a 35mm da lente (figura)  --- 

Calculando a distância d’, do foco até onde está o filme  ---  semelhança de triângulos  ---  3,5/35 = 0,03/d’  ---  d’=0,3mm  ---  para que a imagem do objeto que está colocado a uma distância P da lente seja nítida ela deve estar exatamente sobre o filme, ou seja, a uma distância P’=35,03mm da lente de distância focal f=35mm  ---  equação dos pontos conjugados  ---  1/f = 1/P + 1/P’  ---  1/35 = 1/P + 1/35,3  ---  1/P = 1/35 – 1/35,3  ---  1/P=(35,3 – 35)/1235,5  ---  P=4118,3mm≈4,1m  ---  R- A.

05- Trata-se do efeito fotoelétrico que é interpretado como a absorção de um fóton pela matéria, levando à ejeção de um elétron  ---  em especial, o efeito fotoelétrico é interpretado como a absorção de um fóton pela matéria, levando à ejeção de um elétron.  ---  os elétrons que giram à volta do núcleo são aí mantidos por forças de atração  ---  se eles receberem energia suficiente (energia mínima de extração), eles abandonarão as suas órbitas  ---  o efeito fotoelétrico só surge se o metal receber um feixe de radiação com energia superior à energia mínima de remoção dos elétrons do metal, provocando a sua saída das órbitas   ---  essa energia é fornecida pela expressão  ---  W=h.f, sendo h a constante de Plank e f a frequência  ---  W=E_g=1,8eV  ---  h=4.10^-15eVs  ---  1,8 = 4.10^{-15.f  ---  f=1,8/4.10-15}=0,45.10¹⁵=4,5.10¹⁴ Hz  ---  R- A.

06- Quando o professor tocou no ponto B, parte da corrente elétrica circulou pelo chuveiro e parte para seu corpo, atingindo o solo  ---  assim, ele (R₂=1000Ω) e a resistência do chuveiro (R₁=10Ω) ficaram em paralelo, ambos sob ddp

de V=200V  ---  cálculo da resistência equivalente  ---  R_eq=produto/soma=1000x10/(1000 + 10)  ---  R_eq=9,9Ω  --- 

R_eq=V/i  ---  9,9=200/i  ---  i=200/9,9=20,2 A  ---  R- B.

07- Cálculo do volume do cilindro  ---  área S  ---  S=π.R²=3.1²=3m²  ---  V_cilindro=S.c=3.15  ---  V_cilindro=45m³  --- 

como o cilindro está totalmente cheio de óleo  ---  V_cilindro=V_óleo=45m³  ---  cálculo da massa de óleo  ---  d_óleo = m_óleo/V_óleo  ---  800=m_óleo/45  ---  m_óleo=36000kg  ---  força resultante que age sobre essa massa de óleo quando o vagão desacelera com a=0,5m/s²  ---  F_R=m_óleo.a=36000x0,5  ---  F_R=18000N  ---  essa é a intensidade da força com que essa massa de óleo vai comprimir a parte dianteira do reservatório de área S=3m³ exercendo uma pressão P_r de valor  ---  P_r=F_R/S  ---  P_r=  18000/2=6000Pa=6kPa  ---  R- C.

08- Para calcular a intensidade da força resultante que age sobre a partícula cósmica você pode decompor as forças nas direções norte e leste  ---  observe na sequência abaixo que a intensidade da força resultante é de 1N no sentido leste  ---

Como a velocidade inicial da partícula tem intensidade V_o=1200m/s do norte para o sul e a força resultante sobre ela tem intensidade 1N do oeste para leste, o movimento da partícula tem as características de composição de dois movimentos, um no sentido leste e outro no sentido sul (veja figura)  ---  no sentido leste, a projeção da velocidade inicial é nula V_oL=0 e ela se desloca sob ação de uma força resultante de valor F_R=1N e com aceleração  ---  F_R=m.a  ---  1=2.10^-3.a  ---  a= 500m/s²  ---  sua velocidade nessa direção após t=1s terá intensidade  ---  V_L=V_oL + a_L.t=0 + 500.1  ---  V_L=500m/s  ---  no sentido sul ela será lançada para baixo com V_oS=1200m/s, acelerando com aceleração da gravidade g=10m/s²  ---  após t=1s, sua velocidade nessa direção será  ---  V_S=V_oS + g.t=1200 + 10.1=1210m/s  ---

 observe na figura que essas duas velocidades são perpendiculares e, aplicando Pitágoras você obterá V² = V_L² + V_S²=(500)² + (1210)²  ---  V=√(1714100)  ---  V=1309m/s=1,3km/s  ---  R- A.

09- Pelo princípio da inércia, se as forças deixarem de atura, a força resultante sobre ela será nula e, após esse innstante, por inércia, ela seguirá em MRU com velocidade constante de 1,3km/s  ---  observe na resolução do exercício anterior (08) que, antes de 1s a trajetória era parabólica  ---  R- D.

10- Como o tabuleiro é melhor condutor de calor que o bolo, a transferência de calor entre ele e mão no sentido de atingirem a mesma temperatura (de equilíbrio térmico) é mais rápida  ---  R- B.