(URCA/2022.1) Por que o céu é azul (?) é um questionamento que se faz até em músicas e poesias. De fato é uma “intriga popular”, inspirando poetas, músicos e artistas no que diz respeito ao encantamento com a natureza. Entretanto a Física já deu resposta a essa pergunta. Os comprimentos de onda da luz azul e da luz violeta são menores do que os das outras cores e, portanto, estas luzes são mais espalhadas pelas pequenas partículas que formam o ar atmosférico. Agora, apesar do violeta ter comprimento de onda menor, a nossa visão é mais sensível ao azul. Outro fato intrigante é que o céu fica com tom avermelhado durante o pôr do sol, o que também inspira músicos, poetas, enamorados etc. Por que o céu avermelha-se durante o entardecer?

(URCA/2022.1) Um bloco 1 inicia um movimento numa pista com atrito em direção a uma pista sem atrito com uma velocidade de 10 m/s indo de encontro a um bloco 2 que repousa no início da pista sem atrito (considere !$ g=10\,\,m/s^2 !$. Os dois blocos possuem mesma massa e as pistas estão num mesmo plano horizontal. No instante em que ocorre a colisão não há perda de energia cinética do sistema. Supondo que o bloco 1 iniciou seu movimento 10 m antes de colidir com o bloco 2 e que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco 1 e a estrada com atrito é de 0,32, qual das opções abaixo está correta?

(URCA/2022.1) Uma corda elástica é fixada numa parede por uma de suas extremidades enquanto a outra extremidade é esticada por um estudante. O mesmo provoca uma oscilação nesta extremidade produzindo uma onda solitária (um pulso). Ao chegar na extremidade fixa na parede, a onda sofre uma reflexão com fase invertida. Mas se tal extremidade estivesse livre (e não fixada), a onda produzida na corda sofreria uma reflexão sem inversão de fase. Qual das alternativas abaixo justifica esses dois casos?

(URCA/2022.1) Um objeto é imerso num recipiente contendo água e flutua com 90% de seu corpo submerso. Ao retirarmos o objeto e colocarmos em outro recipiente contendo um líquido desconhecido, ele passa a flutuar com 70% de seu corpo submerso no líquido. Qual a densidade aproximada, em g/cm³, desse líquido? Dado: densidade da água !$ ρ=1\,\,g/cm^3 !$

(URCA/2022.1) Marque a alternativa errada:

(URCA/2022.1) A potência P de um chuveiro elétrico é 2200 Watts. Considere a constante calorífica da água c = 1; 0 cal/(gºC), a densidade da água !$ ρ !$ = 1,0 quilograma por litro e a aproximação 1; 0 cal!$ \cong !$ 4,0 joules. A expressão da energia para aquecer a água é !$ E !$ = !$ P\,⋅\,Δt !$ = !$ m\,⋅\,c\,⋅\,ΔT !$ em que !$ m !$ é massa, !$ Δt !$ é intervalo de tempo e !$ Δt !$ é variação de temperatura. A variação de temperatura da água ao passar pelo chuveiro com uma vazão de 0,22 litros/segundo é:

(URCA/2022.1) De acordo com o físico Louis de Broglie, uma partícula de massa m 6 !$ \neq !$0 possui uma onda associada cujo comprimento de onda é dado por !$ λ !$ = h/p onde h !$ \cong !$ 6, 6!$ \times !$ 10^-34 J!$ ⋅ !$s (constante de Planck) e p é a quantidade de movimento da partícula. Para uma partícula de massa 1 miligrama com velocidade de 1 milímetro por segundo, o comprimento de onda associado é pequeno demais para ser detectado (menor do que um raio nuclear típico, o qual é menor do que 10^-14 metro). Este comprimento de onda é cerca de:

(URCA/2022.1) A compreensão do que de fato seria o calor foi uma das preocupações de muitos estudiosos na história da física que produziu diferentes teorias. Dentre esses estudiosos destaca-se Benjamin Thompson (Conde Rumford) que investigou sobre a fonte de calor gerado por fricção. Rumford defendia:

(URCA/2022.1) De acordo com a teoria da relatividade restrita um corpo de massa (inercial) m, mesmo que esteja em repouso em relação a um observador inercial, possui uma energia “intrínseca” U = m !$ ⋅ !$ c² (aqui c !$ \cong !$ 3; 00 !$ \times !$ 10⁸ m/s é o valor da velocidade da luz no vácuo). Por outro lado, de acordo com os estudos da interação luz-matéria, qualquer corpo numa temperatura T emite radiação eletromagnética de intensidade dada pela lei de Stefan-Boltzmann: !$ I !$ = !$ ε !$ !$ ⋅ !$ !$ σ !$ !$ ⋅ !$!$ T !$⁴, onde !$ ε !$ é a emissividade do corpo e !$ σ !$ é a constante de Stefan. Se um corpo de massa inicial !$ m !$ = 1 quilograma emitir, num certo tempo, uma quantidade de energia eletromagnética equivalente a 9 !$ \times !$ 10⁶ joules e admitindo não haver qualquer outro efeito interno no corpo, podemos dizer que:

(URCA/2022.1) Um agente externo provoca uma agitação em um líquido contido num recipiente de volume constante, fechado, de paredes rígidas e termicamente isolantes (ou adiabáticas). Considere como sistema o líquido mais o recipiente. Podemos dizer que: