Um recipiente metálico de massa igual a 200 g possui em seu interior 500 g de água, e ambos estão a uma temperatura de equilíbrio igual a 30 ºC. Uma esfera de 300 g e de mesmo material do recipiente é colocada no interior desse recipiente, fazendo com que a água em seu interior entre em ebulição. A temperatura final do sistema é de 100 ºC, e durante esse processo evaporam-se 10 g de água. Considerando o calor específico da água como sendo igual a 1,0 cal/gºC, o calor específico do metal igual a 8,0 x 10-2 cal/gºC e o calor de vaporização da água igual a 540 cal/g, assinale a alternativa correta para a temperatura inicial da esfera.
Em um cilindro hermeticamente fechado, há uma mistura de dois gases ideais, que chamaremos de A e B. A fração da pressão total exercida nas paredes do cilindro devida ao gás B é 0,4. Considerando que nessa mistura existem 6,0 mols do gás A, assinale a alternativa correta para o número de mols do gás B contido no cilindro.
Em uma bancada de laboratório, foi montado um trilho sobre o qual um carrinho pode movimentar-se com velocidade constante. Nesse carrinho foi acoplada uma fonte sonora emitindo uma frequência de 474 Hz. Apoiada na bancada e situada em uma das extremidades do trilho, foi colocada outra fonte sonora emitindo com a mesma frequência de 474 Hz. Quando o carrinho move-se na direção da extremidade onde está a fonte sonora fixa, um estudante percebe 6,0 batimentos/s. Considerando a velocidade do som no local igual a 340 m/s, assinale a alternativa correta para a velocidade constante do carrinho.
Um pequeno cubo de 1,0 kg se encontra apoiado sobre a superfície de um pistão que se move na direção vertical em um movimento harmônico simples e de período igual a 2,0 s. A amplitude do movimento do pistão é então aumentada gradativamente até que o cubo se separe dele. Considerando a aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s², assinale a alternativa correta para o valor dessa amplitude.
Uma corda metálica de 40 cm de comprimento está esticada e fixa em suas duas extremidades. Considerando que essa corda tem uma densidade linear igual a 3,0 g/cm, assinale a alternativa correta para o valor da tensão que essa corda deve possuir para que, ao ser perturbada, apresente uma frequência de 300 Hz, correspondente à oscilação fundamental.
Uma esfera sólida de raio R e massa M está rolando sem deslizar em uma mesa horizontal com velocidade constante v. Em um dado momento ela encontra uma rampa com inclinação de 30º em relação à mesa. Após subir por alguns instantes, ela para momentaneamente e inicia o movimento para baixo. Desprezando as forças de resistência e sabendo que o momento de inércia da esfera é dado por !$ I = \dfrac{2} {5} MR^2 !$ e que g é a aceleração da gravidade, assinale a alternativa correta para a altura máxima atingida pela esfera, em relação ao plano da mesa.
Considerando a definição de momento de inércia, numere a coluna da direita de acordo com sua correspondência com a coluna da esquerda.
1. Momento de inércia de uma vareta delgada de massa M em torno do eixo que passa pelo seu centro e perpendicularmente ao seu comprimento L.
( )
!$ MR^2 !$
2. Momento de inércia de um aro de raio R e massa M que gira em torno de qualquer diâmetro.
( ) !$ \dfrac {ML^2} {12} !$
3. Momento de inércia de uma vareta delgada de massa M em torno de um eixo que passa por uma das extremidades e perpendicularmente ao seu comprimento L.
( ) !$ \dfrac {MR^2} {2} !$
4. Momento de inércia de um aro de massa M e raio R em torno do eixo do cilindro.
( )
!$ \dfrac {ML^2} {3} !$
Assinale a alternativa que apresenta a numeração correta da coluna da direita, de cima para baixo.
Um corpo de massa m está inicialmente em repouso e a uma distância y0 do centro de um planeta hipotético. Após ser abandonado dessa posição, o corpo é então atraído em direção ao centro do planeta por uma força F = -k/y², em que k é uma constante e y a posição do corpo em relação ao centro do planeta. Desprezando as forças de resistência, assinale a alternativa correta para a velocidade do corpo depois que ele percorreu uma distância igual a y = y0/5.
Uma placa plana possui formato de um cilindro semicircular cuja espessura pode ser desprezada, com raio R e massa M. Uma força !$ \vec {F} !$, paralela à superfície em que se encontra apoiado o cilindro, está atuando em uma de suas extremidades, conforme indicado na figura. Essa força é tal que o sistema encontra-se em repouso e na iminência de entrar em movimento. O é a posição do centro de gravidade da placa e encontra-se a uma distância d do centro da parte plana. Com base nessas informações e na figura, assinale a alternativa correta para a expressão do coeficiente de atrito estático entre as duas superfícies como função do raio R, da distância d e do ângulo β.
Levando-se em conta as leis da mecânica, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:
( ) A variação na energia mecânica total de um sistema fechado é igual ao trabalho realizado pelas forças conservativas.
( ) A lei de conservação do momento linear é válida em todas as circunstâncias, mesmo em situações nas quais as leis do movimento de Newton não sejam válidas.
( ) A aplicação da segunda lei de Newton a qualquer partícula conduz ao teorema do impulso-momento linear.
( ) O momento angular de um sistema permanece constante quando o torque total que atua sobre ele é constante.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.