Questões de Concurso

Um professor, querendo relacionar os conhecimentos de eletromagnetismo e mecânica, elaborou um experimento em seu laboratório. Para isso, utilizou uma haste retilínea condutora ideal, com massa, de seção reta constante e homogênea, apoiada em uma cunha no ponto O. A extremidade de uma mola ideal foi presa ao ponto H da haste, e a outra foi ligada ao eixo de um cilindro de massa homogênea com base de área a, parcialmente imerso em um recipiente com água. A haste foi posicionada em contato elétrico com os pontos P e Q e uma corrente elétrica i percorreu a haste de P para Q. O sistema descrito ficou em equilíbrio estático, com a haste na horizontal, conforme o desenho abaixo. Em seguida, a mola ideal foi substituída por outra ideal, todo o sistema foi submetido a um campo magnético uniforme de intensidade B, perpendicular ao plano desta folha de prova e saindo dela, adquirindo, então, uma nova configuração de equilíbrio estático com a haste na mesma posição horizontal. A diferença (?X) entre as alturas da parte emersa (X) do cilindro depois da ação do campo magnético e antes da ação do campo é:

Dados: Não há forças atuando entre a haste condutora e os contatos P e Q. O campo magnético age apenas na haste condutora. Nas duas situações, as molas estão distendidas. Considere a densidade da água igual a p, o módulo da aceleração da gravidade igual a g, OQ = 8d, PO = 2d e OH = 1,6d.

O desenho abaixo representa o instante t = 0 s em que um espelho gaussiano côncavo, de distância focal 10 cm, desloca-se ao longo de seu eixo principal com uma velocidade constante de módulo V_e = 3 cm/s, paralela ao eixo, no sentido indicado; ainda nesse instante t = 0 s, um objeto real P, que está no eixo principal a 8 cm do vértice do espelho, desloca-se com uma velocidade constante de módulo V_p = 1 cm/s, paralela ao eixo. A partir das informações fornecidas, o instante em que a imagem do objeto formada pelo espelho côncavo será imprópria é:

Em um determinado experimento, um aluno deve aquecer 40 g de um líquido de calor específico igual a 0,9 cal/gºC, de uma temperatura de 25 ºC até 85 ºC, em 4 min e 12 s. Para isso, ele utilizará um aquecedor elétrico cujo circuito é representado no desenho abaixo. Como o aquecedor não varia a temperatura do líquido no tempo requerido, conforme o planejado, ele precisará modificar o circuito do aquecedor acrescentando um novo resistor. Para atingir o objetivo, deverá associar ao resistor de 8 ?:

Dados: A troca de calor ocorre apenas entre os resistores e o líquido, que está em um recipiente adiabático; os fios do circuito são ideais; considere 1 cal = 4,2 J.

Uma máquina térmica de Carnot opera entre as temperaturas constantes de 420 K e 315 K e, a cada ciclo, realiza um trabalho de 600 cal. O calor rejeitado pela máquina à fonte fria é, então, totalmente transferido para uma mistura de gelo e 45 g de água líquida que se encontra a 0 ºC, ao nível do mar. A razão entre a massa do gelo e a massa da água líquida é de 27. Após a máquina térmica executar N ciclos, toda a mistura encontra-se na forma de vapor de água a 100 ºC. O valor de N é: 

Dados: A única troca de calor da mistura é o calor recebido da fonte fria e que foi rejeitado pela máquina térmica; o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g; o calor latente de vaporização da água é de 540 cal/g; o calor específico da água é de 1 cal/gºC. 

O desenho abaixo representa dois planos inclinados que formam um ângulo ? com o plano horizontal. Em cada plano, há um bloco: 1 e 2. Eles têm o mesmo tamanho e massa, estão em repouso, na iminência do movimento, e há atrito entre os blocos e a superfície dos planos inclinados. O coeficiente de atrito estático entre os blocos 1 e 2 e a superfície de seus planos inclinados são, respectivamente µ₁ e µ₂. Ambos estão sujeitos a forças de módulo F paralelas ao plano inclinado e dispostas conforme o desenho.




Das afirmações abaixo, a única correta é: