Uma bola é arremessada obliquamente, partindo do alto de um prédio de altura h = 15 m, com uma velocidade inicial de v = 20 m/s e um ângulo de lançamento de = 30° em relação à horizontal, conforme mostrado na Figura 9 abaixo. Após um intervalo de tempo, a bola atinge o solo a uma certa distância d do ponto de lançamento.

Desconsiderando a resistência do ar, qual é o valor da distância d percorrida pela bola até atingir o solo? (Considere g =10 m/s²).

Considere uma placa fina, de massa m, com largura a e comprimento 2a, que está sendo posta a girar em torno de um eixo O localizado a uma distância a/2 de seu centro de massa (todos medidos em unidades do S.I.), como ilustrado na Figura 8 abaixo. Devido à ação de um conjunto de forças, a placa parte do repouso e atinge uma velocidade angular de 2rad/s em um intervalo de tempo de 4 segundos.


Com base nesse contexto, qual é o valor do torque resultante, em unidades do S.I., experimentado pela placa durante o intervalo de tempo mencionado? (Considere = 3).

Considere uma região do espaço em que há um campo elétrico uniforme E = 2,0 x 10⁴N/C, apontando na direção positiva do eixo x. Um objeto carregado positivamente é colocado nessa região e, inicialmente, está em repouso no ponto A(−4m, 0, 0). O objeto é então liberado e se move sob a ação do campo elétrico. Considere a massa do objeto como sendo m = 0,5 kg e sua carga q = 4,0 × 10⁻⁶ C. Supondo que não há outras forças atuando sobre ele além da força elétrica, determine o trabalho realizado pela força elétrica e a velocidade final do objeto quando este se move do ponto A até o ponto B(4m, 0, 0), assumindo que a resistência do meio seja desprezível.

As asas das borboletas apresentam cores estruturais devido ao fenômeno de interferência causado pelas múltiplas reflexões internas, semelhante ao que ocorre em filmes finos. Essas cores são resultado da interferência construtiva e destrutiva das ondas de luz que são refletidas e transmitidas pelas camadas microscópicas das asas. A interferência construtiva ou destrutiva ocorre devido à diferença de caminho percorrido pela luz ao atravessar cada calha, que são as estruturas que compõem as camadas das escamas das asas da borboleta, e pela mudança de fase que ocorre nas múltiplas reflexões da luz. A distância entre as calhas é o principal fator que determina a coloração final observada. Considere uma situação hipotética na qual a diferença de fase entre as ondas equivale à π /2. Com base nessas informações, no que se refere à relação entre a distância entre as calhas das asas de uma borboleta e a coloração exibida: haverá interferência se a distância entre as calhas for um múltiplo .

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.

A Ponte de Wheatstone é um circuito amplamente utilizado na medição de resistências elétricas. Ela é projetada para encontrar o equilíbrio de um circuito de ponte, em que as correntes em diferentes ramos se anulam. No entanto, em alguns casos, a ponte não está em equilíbrio. Considere uma Ponte de Wheatstone em que as resistências R1 , R2 R3 e R4 são conhecidas, conforme Figura 7 abaixo. Suponha que a ponte não esteja em equilíbrio e, portanto, uma diferença de potencial V é observada entre os pontos A e B.


Com base nesse contexto, determine a diferença de potencial V entre os pontos A e B da Ponte de Wheatstone, dado que = 120V R₁ = 100 R₂ = 200 R₃ = 150 e R₄ = 100.

Considere um corpo negro que emite radiação eletromagnética, cujo pico de emissão é determinado pelo comprimento de ondamáx de acordo com a lei de Wien. Suponha que esse corpo negro possua uma temperatura T. Com base nessas informações, assinale a alternativa que melhor descreve a relação entre a potência radiante por unidade de área P/A (também conhecida como densidade de potência, calculada pela lei de Stefan-Boltzmann) para dois corpos negros diferentes, onde o comprimento de onda de máxima emissão 2 é o dobro do comprimento de onda de máxima emissão1.

A associação de lentes é frequentemente utilizada para obter características específicas na imagem final de um objeto, como é o caso da luneta astronômica e do microscópio composto. Na Figura 6 abaixo, temos uma representação de uma associação entre uma lente convergente delgada com distância focal f1 = 10 cm e uma lente divergente também delgada com distância focal f2 = 20 cm, separadas por uma distância de 5 cm.

Ao posicionar um objeto a uma distância de 12 cm à esquerda da lente convergente, a imagem final observada por um observador à direita da lente divergente terá as seguintes características:

Uma espira quadrada, com uma indutância desprezível, está sendo inserida dentro de uma região de campo magnético uniforme que se orienta para fora do plano da página, conforme Figura 5 abaixo. Durante esse movimento, ocorre a indução de uma corrente elétrica na espira devido à interação entre o campo magnético e a espira.

Com base nesse contexto, a corrente elétrica induzida terá sentido na espira e a força magnética resultante atuará para .

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.

Em 1923, Arthur Holly Compton conduziu uma série de experimentos para investigar o fenômeno de espalhamento dos Raios-X por elétrons em um determinado alvo. Durante os experimentos, ele observou um comportamento intrigante: ao incidir uma onda eletromagnética sobre o alvo, os fótons colidiam com os elétrons e sofriam uma redução em sua energia. Considere um fóton com uma frequência de 3 x 10¹⁸ Hz, que colide elasticamente com um elétron inicialmente em repouso, conforme mostrado na Figura 4 abaixo:


Com base nessas informações, utilizando ângulo de espalhamento = 90°, constante de Planck h = 6,6 × 10⁻³⁴ m²kg/s, velocidade da luz c = 3 × 10⁸ m/s e a massa do elétron m_e = 9,1 × 10⁻³¹ kg e, qual é o valor aproximado do comprimento de onda do fóton espalhado?

As equações de Maxwell são fundamentais para descrever e compreender o comportamento dos campos eletromagnéticos. Cada uma das quatro equações desempenha um papel importante na teoria eletromagnética. No entanto, apenas uma dessas equações foi formulada primeiramente por James Clerk Maxwell. Qual é o significado da equação formulada primeiramente por Maxwell?