Em uma aula de cinemática o professor realizou um experimento no qual usou um plano inclinado, uma esfera sólida, uma esfera oca e um cilindro sólido, todos com distribuições uniformes de massa. O plano tinha uma altura “h” e um ângulo !$ \theta !$ com a horizontal.

Primeiro o professor abandonou a esfera oca da altura “h” do plano, em seguida a esfera sólida e, por fim, o cilindro, observando o movimento de rolamento nos três casos.

Ao final do experimento os alunos fizeram as afirmações a seguir.

I - A velocidade dos objetos na base do plano foi a mesma.

II - Tem maior velocidade o objeto com menor momento de inércia.

III - O objeto com maior massa tem maior velocidade na base do plano.

IV - O objeto com maior diâmetro tem maior velocidade na base no plano.

V - A velocidade da esfera sólida será maior que a da oca, e esta, menor que a do cilindro.

Está correto apenas o que se afirma em

Sobre as Leis de Newton podemos afirmar:

I – Enunciado da primeira Lei de Newton: “Um corpo em equilíbrio, estático ou dinâmico, permanecerá em repouso ou em movimento retilíneo uniforme se nenhuma resultante de forças atuar sobre ele.”

II – A inércia está diretamente relacionada à massa de um corpo. Um corpo com mais massa terá menor inércia, e um corpo com menos massa terá maior inércia.

III – A aceleração do corpo e a resultante das forças são grandezas diretamente proporcionais.

IV – A expressão matemática conhecida como 2ª Lei de Newton é: R = m . a (Em que: R=resultante das forças sobre o corpo, m= massa do corpo, a= aceleração).

Marque a alternativa correta:

Considere uma maquina termica que opera com um ciclo termodinâmico composto de quatro etapas: (i) expansão isotermica, a temperatura T_q, saindo do volume inicial V₀ ate o volume final V_f ; (ii) resfriamento isocorico de Tq ate Tf ; (iii) compressão isotermica, a temperatura T_f , de V_f ate V₀; e (iv) aquecimento isocorico de T_f ate T_q. A maquina e inicialmente preparada para operar com o ar atmosférico como fluido de trabalho. Sobre esse sistema, são feitas as seguintes afirmações:

I. Aumentando-se a razão de expansão, r = V_f=V_i, e possível aumentar o rendimento da máquina mantendo os demais parâmetros fixos.

II. Se o fluido de trabalho fosse substitudo por um gas nobre, então o rendimento dessa máquina seria aumentado.

III. Considerando os parâmetros r = 10, T_f = 300 K e T_q = 900 K, o valor do rendimento da máquina e superior a 50%.

Sobre as afirmações I, II e III pode-se afirmar que

A figura mostra uma luneta, com foco ajustável, que possui em sua extremidade uma lente planoconvexa de raio de curvatura R. O índice de refração da lente varia com o comprimento de onda !$ λ !$ da luz incidente de acordo com a expressão:

n(λ) = A + !$ \dfrac{B}{λ^2} !$

A distância do plano da lente até o fundo da luneta é !$ L !$ + !$ Δ !$!$ L !$, com !$ L !$ de valor fixo e !$ Δ !$!$ L !$ que pode ser ajustado, de forma a coincidir o ponto focal da lente sempre com o fundo, ou seja, onde se encontra o observador. A luneta deve possibilitar que se foquem as luzes de comprimento de onda no intervalo 0,4 !$ μ !$m !$ \le !$ !$ λ !$ !$ \le !$ 0,7 !$ μ !$m.

Dados:

!$ \bullet !$ raio de curvatura da superfície convexa da lente: R = 7 cm;

!$ \bullet !$ constante A da expressão: 1,5;

!$ \bullet !$ constante B da expressão: 0,00784 !$ μ !$m²;

!$ \bullet !$ índice de refração à esquerda e à direita da lente: 1.

Observação:

!$ \bullet !$ a lente é plana à esquerda e convexa à direita;

Sabendo que !$ ΔL !$ pode ser nulo, o seu maior valor possível é, em cm, aproximadamente:

Se a temperatura de um corpo negro é aumentada por um fator 3, a energia irradiada por segundo e por unidade de área corresponde a

Uma quantidade constante de um gás executa um processo cíclico ABCA no diagrama PV (ver ilustração a seguir). O caminho BC é isotérmico. O trabalho realizado por um gás durante um ciclo completo, do início até o final em A, é, aproximadamente,

Um material radioativo é estudado por um determinado pesquisador. Ele sabe que a quantidade inicial de átomos na amostra é de 10³⁰ átomos. Além disso, ele conseguiu determinar que a atividade desse material decresce por um fator de 7 em um intervalo de 28 dias. A constante de decaimento do material radioativo estudado, em dias^-1, é:

Um núcleo radioativo pai decai, transmutando-se para um núcleo-filho, e este para um núcleo-neto, e assim por diante até adquirir a estabilidade.

As partículas emitidas em cada processo de decaimento são:

A partir das informações e da figura precedentes, julgue o item a seguir, considerando que a barra e o trecho do trilho à sua direita formem uma espira retangular cuja área está sempre crescendo.

Um voltímetro ideal conectado entre os terminais C e D da barra medirá uma tensão igual a