Um bloco de 3 kg comprime uma mola, de constante elástica igual a 450 N/m, por 12 cm. Após ser liberado, o bloco adquire velocidade e, assim que perde contato com a mola, passa a se deslocar em uma superfície plana e horizontal cujo coeficiente de atrito cinético equivale a 0,3, conforme apresentado na figura abaixo:

A distância percorrida pelo bloco enquanto se desloca sobre a superfície com atrito até sua parada total é de, aproximadamente. Considere a aceleração da gravidade no local como sendo igual a 10 m/s².

A partir dos postulados da teoria da relatividade restrita (ou especial) proposta por Albert Einstein em 1905, analise as assertivas abaixo:

I. Todas as leis da natureza são as mesmas em todos os sistemas de referência.

II. A rapidez de propagação da luz no espaço livre é uma constante para todos os observadores inerciais, não importando o movimento da fonte ou do observador.

III. Dois eventos que são simultâneos em um sistema de referência não necessariamente devem ser simultâneos em um sistema que se move em relação ao primeiro.

IV. Quando um corpo se move a velocidades próximas à da luz no vácuo, a medida do espaço sofre uma contração somente na mesma direção do movimento.

Quais estão corretas?

A luz, enquanto onda eletromagnética, pode sofrer uma série de fenômenos ao interagir com objetos materiais ou com outras ondas durante sua propagação. Para que tais fenômenos ocorram, entretanto, é necessário que haja certas condições. Ao mesmo tempo, tais interações podem alterar características das ondas. Para que a difração de uma onda que passa por uma fenda seja perceptível, é desejável que o tamanho da fenda seja da ordem do(a) . Já no caso da interferência, quando duas ondas de mesma natureza se sobrepõem, o(a) resultante pode ser maior ou menor do que o(a) de cada onda. Também pode-se destacar o fato de que o(a) de uma onda transversal não polarizada se reduz quando a onda sofre o fenômeno da polarização.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas no trecho acima.

Um fóton pode se comportar como uma partícula ou como uma onda de acordo com a situação. Ao interagir com a superfície de um metal, um fóton apresenta um comportamento de partícula. Contudo, ao se propagar desde a fonte até a superfície do metal, o elétron possui um comportamento de onda. Em 1924, Louis de Broglie propôs esse mesmo comportamento dual para partículas de matéria, as quais são dotadas de uma onda que as guiam enquanto estão se deslocando. Dessa forma, uma bola de futebol, cuja massa é aproximadamente 430 g, viajando a 90 km/h, apresentará um comprimento de onda, em m, de aproximadamente:

Considere h = 6,6 × 10⁻³⁴!$ J !$. s

Um oscilador harmônico simples que apresenta uma força de amortecimento proporcional com a velocidade dada por !$ F !$_{!$ a !$} = −!$ b !$!$ v !$ (onde b é uma constante de amortecimento) apresenta uma equação para seu deslocamento dada por: !$ x !$(!$ t !$) = !$ x !$_{!$ m !$}!$ e !$^{−!$ b !$!$ t !$}⁄2!$ m !$cos(!$ \omega !$' !$ t !$ + !$ \varphi !$), onde !$ x !$_{!$ m !$} é a amplitude, !$ \omega !$' é a frequência angular do oscilador amortecido, b é uma constante positiva de amortecimento e m é a massa do oscilador. A frequência angular !$ \omega !$' desse oscilador harmônico amortecido é dada por:

Ptolomeu desenvolveu, no século II d. C., um sistema de descrição do movimento planetário com relação às esferas celestes composto de um círculo, o epiciclo, que se movia em movimentos circulares em torno de outro caminho circular, o deferente (como mostra a figura abaixo), próximo ao local em que estaria posicionada a Terra, mas o movimento dos epiciclos é uniforme apenas em relação a outro ponto, o equante. Com o passar do tempo, a descrição de Ptolomeu foi sendo melhorada e, consequentemente, se tornando mais complexa. Somente no século XVI, a teoria geocêntrica desenvolvida por Ptolomeu foi superada por uma descrição diferente para o movimento planetário, o modelo heliocêntrico de Copérnico. No modelo de Copérnico, o Sol figura no centro do qual os planetas e estrelas descreviam trajetórias circulares, simplificando, desse modo, a descrição anterior.

Esquema básico da hipótese do epiciclo-deferente – P representa um planeta; D representa o centro de um deferente e T a Terra (Évora, 1988).

Tal episódio histórico pode ser interpretado como sendo a refutação da teoria de Ptolomeu visto os erros acumulados ao longo do tempo devido a observações cada vez mais precisas, realizadas por meio de instrumentos cada vez melhores. O modelo geocêntrico foi desenvolvido com o intuito de se aproximar cada vez mais da verdade, contudo, observações foram sendo realizadas com o intuito de refutar a teoria geocêntrica. Assim, a teoria de Copérnico surgiu em substituição à teoria já não mais científica de Ptolomeu. A interpretação do episódio histórico apresentado é feita à luz de que epistemólogo?

Uma pequena esfera de massa !$ m !$ está posicionada no topo de um bloco de massa !$ M !$ = 9 ⋅ !$ m !$, de formato triangular, que, por sua vez, está apoiado sobre um plano rígido horizontal, conforme o esquema abaixo:

A partir do repouso, o sistema é, então, liberado, e a esfera desce o plano inclinado do bloco sem atrito. O bloco é livre para deslizar também sem atrito sobre o plano da superfície. Todo o sistema está imerso em uma região onde há um campo gravitacional de intensidade !$ g !$. O bloco triangular tem um de seus ângulos internos igual a !$ \theta !$. Desconsidere qualquer tipo de efeito ou resistência que possa ser causado pelo ar e assuma que a origem do sistema de referência !$ x !$!$ y !$ é fixo em um ponto da superfície. A partir das informações fornecidas, a energia cinética de translação da esfera ao chegar no final do plano inclinado, em termos da massa !$ m !$, do módulo da velocidade da esfera em relação ao bloco !$ v !$ e do ângulo !$ \theta !$, pode ser dada por:

O diagrama abaixo apresenta a resposta da magnetização M para três materiais diferentes quando submetidos a um campo magnético H:

A partir das informações contidas no gráfico, a curva 1 está associada a um material , enquanto a curva 2 está para um material , e a curva 3 indica a resposta de um material .

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.

Um objeto real é colocado a 1.000 m de um conjunto óptico composto por duas lentes delgadas, cujos graus de vergência valem, respectivamente, -2,0 di e +10,0 di. As lentes estão praticamente encostadas, muito próximas entre si e com seus planos focais paralelos, de forma que os respectivos eixos ópticos principais são coincidentes e passam pelo centro do objeto. Sendo assim, a distância focal do conjunto mede cm, a imagem formada é , e menor do que o objeto, além de formar-se a aproximadamente cm do centro óptico.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.

Uma lente de vidro, cujo índice de refração vale 1,3, está imersa no ar, que tem índice de refração igual a 1,0. Além disso, essa lente tem perfil simétrico e geometria biconvexa, apresentando uma distância focal igual a 27 cm. Quando essa mesma lente for imersa em um meio cujo índice de refração vale 1,2, ela: