Em uma impressora a jato de tinta, gotas de certo tamanho são ejetadas de um pulverizador em movimento, passam por uma unidade eletrostática onde perdem alguns elétrons, adquirindo uma carga q, e, a seguir, se deslocam no espaço entre placas planas paralelas eletricamente carregadas, pouco antes da impressão. Considere gotas de raio igual a 10 μm lançadas com velocidade de módulo v = 20 m/s entre placas de comprimento igual a 2,0 cm, no interior das quais existe um campo elétrico vertical uniforme, cujo módulo é E = 8,0 x 10 !$ ^4 !$ N/C (veja figura).

Considerando que a densidade da gota seja de 1000 kg/m !$ ^3 !$ e sabendo-se que a mesma sofre um desvio de 0,30 mm ao atingir o final do percurso, o módulo da sua carga elétrica é de

Dois corpos esféricos de massa M e 5M e raios R e 2R, respectivamente, são liberados no espaço livre. Considerando que a única força interveniente seja a da atração gravitacional mútua, e que seja de 12R a distância de separação inicial entre os centros dos corpos, então, o espaço percorrido pelo corpo menor até a colisão será de

Quando uma barra metálica se desloca num campo magnético, sabe-se que seus elétrons se movem para uma das extremidades, provocando entre elas uma polarização elétrica. Desse modo, é criado um campo elétrico constante no interior do metal, gerando uma diferença de potencial entre as extremidades da barra. Considere uma barra metálica descarregada, de 2,0 m de comprimento, que se desloca com velocidade constante de módulo v = 216 km/h num plano horizontal (veja figura), próximo à superfície da Terra.

Sendo criada uma diferença de potencial ( ddp ) de 3,0 x 10 !$ ^{-3} !$ V entre as extremidades da barra, o valor do componente vertical do campo de indução magnética terrestre nesse local é de

Situa-se um objeto a uma distância p diante de uma lente convegente de distância focal f, de modo a obter uma imagem real a uma distância p’ da lente. Considerando a condição de mínima distância entre imagem e objeto, então é correto afirmar que

O circuito da figura ao lado, conhecido como ponte de Wheatstone, está sendo utilizado para determinar a temperatura de óleo em um reservatório, no qual está inserido um resistor de fio de tungstênio !$ R_T !$. O resistor variável R é ajustado automaticamente de modo a manter a ponte sempre em equilíbrio passando de 4,00 !$ Ω !$ para 2,00 !$ Ω !$.

Sabendo que a resistência varia linearmente com a temperatura e que o coeficiente linear de temperatura para o tungstênio vale !$ \alpha !$ = 4,00 x 10 !$ ^{-3} !$ °C !$ ^{-1} !$, a variação da temperatura do óleo deve ser de

Uma banda de rock irradia uma certa potência em um nível de intensidade sonora igual a 70 decibéis. Para elevar esse nível a 120 decibéis, a potência irradiada deverá ser elevada de

Um pescador deixa cair uma lanterna acesa em um lago a 10,0 m de profundidade. No fundo do lago, a lanterna emite um feixe luminoso formando um pequeno ângulo !$ θ !$ com a vertical (veja figura).

Considere: !$ \tan θ \simeq \sin θ \simeq θ !$ e o índice de refração da água n = 1,33. Então, a profundidade aparente h vista pelo pescador é igual a

Quando camadas adjacentes de um fluido viscoso deslizam regularmente umas sobre as outras, o escoamento resultante é dito laminar. Sob certas condições, o aumento da velocidade provoca o regime de escoamento turbulento, que é caracterizado pelos movimentos irregulares (aleatórios) das partículas do fluido. Observa-se, experimentalmente, que o regime de escoamento (laminar ou turbulento) depende de um parâmetro adimensional (Número de Reynolds) dado por !$ R= ρ^\alpha V^βd^γη^τ !$, em que !$ ρ !$ é a densidade do fluido, v, sua velocidade, !$ η !$, seu coeficiente de viscosidade, e d, uma distância característica associada à geometria do meio que circunda o fluido. Por outro lado, num outro tipo de experimento, sabe-se que uma esfera, de diâmetro D, que se movimenta num meio fluido, sofre a ação de uma força de arrasto viscoso dada por !$ F= 3 \pi DηV !$. Assim sendo, com relação aos respectivos valores de !$ \alpha !$, !$ β !$, !$ γ !$ e !$ τ !$, uma das soluções é

Considere o vão existente entre cada tecla de um computador e a base do seu teclado. Em cada vão existem duas placas metálicas, uma delas presa na base do teclado e a outra, na tecla. Em conjunto, elas funcionam como um capacitor de placas planas paralelas imersas no ar. Quando se aciona a tecla, diminui a distância entre as placas e a capacitância aumenta. Um circuito elétrico detecta a variação da capacitância, indicativa do movimento da tecla. Considere então um dado teclado, cujas placas metálicas têm 40 mm !$ ^2 !$ de área e 0,7 mm de distância inicial entre si.

Considere ainda que a permissividade do ar seja !$ ε_0=9.10^{-12} \, F/m !$. Se o circuito eletrônico é capaz de detectar uma variação da capacitância a partir de 0,2 pF, então, qualquer tecla deve ser deslocada de pelo menos

Um automóvel pára quase que instantaneamente ao bater frontalmente numa árvore. A proteção oferecida pelo air-bag, comparativamente ao carro que dele não dispõe, advém do fato de que a transferência para o carro de parte do momentum do motorista se dá em condição de