Caso necessário, utilize os seguintes valores de constantes:

aceleração de gravidade local !$ g = 10m/s^2 !$

massa específica da água = !$ 1,0 \,g/cm^3 !$

calor específico da água = !$ 4,2 \,kJ/kg \,K !$

Uma haste WX de comprimento L desloca-se com velocidade constante sobre dois trilhos paralelos separados por uma distância L, na presença de um campo de indução magnética, uniforme e constante, de magnitude B, perpendicular ao plano dos trilhos, direcionado para dentro do papel, como mostra a figura. Há uma haste YZ fixada no término dos trilhos. As hastes e os trilhos são feitos de um fio condutor cuja resistência por unidade de comprimento é !$ ρ !$. A corrente na espira retangular WXYZ:

Caso necessário, utilize os seguintes valores de constantes:

aceleração de gravidade local !$ g = 10m/s^2 !$

massa específica da água = !$ 1,0 \,g/cm^3 !$

calor específico da água = !$ 4,2 \,kJ/kg \,K !$

Um “bungee jumper” de 2 m de altura e 100 kg de massa pula de uma ponte usando uma ’bungee cord’, de 18m de comprimento quando não alongada, constante elástica de 200 N/m e massa desprezível, amarrada aos seus pés. Na sua descida, a partir da superfície da ponte, a corda atinge a extensão máxima sem que ele toque nas rochas embaixo. Das opções abaixo, a menor distância entre a superfície da ponte e as rochas é:

Caso necessário, utilize os seguintes valores de constantes:

aceleração de gravidade local !$ g = 10m/s^2 !$

massa específica da água = !$ 1,0 \,g/cm^3 !$

calor específico da água = !$ 4,2 \,kJ/kg \,K !$

Um objeto metálico é colocado próximo a uma carga de +0,02 C e aterrado com um fio de resistência !$ 8Ω !$. Suponha que a corrente que passa pelo fio seja constante por um tempo de 0,1 ms até o sistema entrar em equilíbrio e que a energia dissipada no processo seja de 2 J. Conclui-se que, no equilíbrio, a carga no objeto metálico é:

Caso necessário, utilize os seguintes valores de constantes:

aceleração de gravidade local !$ g = 10m/s^2 !$

massa específica da água = !$ 1,0 \,g/cm^3 !$

calor específico da água = !$ 4,2 \,kJ/kg \,K !$

Estima-se que, em alguns bilhões de anos, o raio médio da órbita da Lua estará 50% maior do que é atualmente. Naquela época, seu período, que hoje é de 27,3 dias, seria:

Caso necessário, utilize os seguintes valores de constantes:

aceleração de gravidade local !$ g = 10m/s^2 !$

massa específica da água = !$ 1,0 \,g/cm^3 !$

calor específico da água = !$ 4,2 \,kJ/kg \,K !$

Suponha que há um vácuo de !$ 3,0×10^4 !$Pa dentro de uma campânula de 500 g na forma de uma pirâmide reta de base quadrada apoiada sobre uma mesa lisa de granito. As dimensões da pirâmide são as mostradas na figura e a pressão atmosférica local é de !$ 1,0×10^5 !$Pa. O módulo da força !$ \vec{F} !$ necessária para levantar a campânula na direção perpendicular à mesa é ligeiramente maior do que:

Caso necessário, utilize os seguintes valores de constantes:

aceleração de gravidade local !$ g = 10m/s^2 !$

massa específica da água = !$ 1,0 \,g/cm^3 !$

calor específico da água = !$ 4,2 \,kJ/kg \,K !$

Um relógio de pêndulo simples é montado no pátio de um laboratório em Novosibirsk na Sibéria, utilizando um fio de suspensão de coeficiente de dilatação !$ 1×10^{–5ºC–1} !$ . O pêndulo é calibrado para marcar a hora certa em um bonito dia de verão de 20°C. Em um dos menos agradáveis dias do inverno, com a temperatura a –40°C, o relógio:

Caso necessário, utilize os seguintes valores de constantes:

aceleração de gravidade local !$ g = 10m/s^2 !$

massa específica da água = !$ 1,0 \,g/cm^3 !$

calor específico da água = !$ 4,2 \,kJ/kg \,K !$

Considere um bloco cúbico de lado !$ d !$ e massa !$ m !$ em repouso sobre um plano inclinado de ângulo !$ \alpha !$, que impede o movimento de um cilindro de diâmetro !$ d !$ e massa !$ m !$ idêntica à do bloco, como mostra a figura. Suponha que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e o plano seja suficientemente grande para que o bloco não deslize pelo plano e que o coeficiente de atrito estático entre o cilindro e o bloco seja desprezível. O valor máximo do ângulo !$ \alpha !$ do plano inclinado, para que a base do bloco permaneça em contato com o plano, é tal que:

Caso necessário, utilize os seguintes valores de constantes:

aceleração de gravidade local !$ g = 10m/s^2 !$

massa específica da água = !$ 1,0 \,g/cm^3 !$

calor específico da água = !$ 4,2 \,kJ/kg \,K !$

Uma bolha de ar de volume 20,0 !$ mm^3 !$ , aderente à parede de um tanque de água a 70 cm de profundidade, solta-se e começa a subir. Supondo que a tensão superficial da bolha é desprezível e que a pressão atmosférica é de !$ 1×10^5 !$Pa, logo que alcança a superfície seu volume é aproximadamente:

Caso necessário, utilize os seguintes valores de constantes:

aceleração de gravidade local !$ g = 10m/s^2 !$

massa específica da água = !$ 1,0 \,g/cm^3 !$

calor específico da água = !$ 4,2 \,kJ/kg \,K !$

Na extremidade inferior de uma vela cilíndrica de 10 cm de comprimento(massa específica 0,7g !$ cm^{-3} !$) é fixado um cilindro maciço de alumínio (massa que específica 2,7 g cm–3), tem o mesmo raio que a vela e comprimento de 1,5 cm. A vela é acesa e imersa na água, onde flutua de pé com estabilidade, como mostra a figura. Supondo que a vela queime a uma taxa de 3 cm por hora e que a cera fundida não escorra enquanto a vela queima, conclui-se que a vela vai apagar-se:

Caso necessário, utilize os seguintes valores de constantes:

aceleração de gravidade local !$ g = 10m/s^2 !$

massa específica da água = !$ 1,0 \,g/cm^3 !$

calor específico da água = !$ 4,2 \,kJ/kg \,K !$

Três cargas elétricas puntiformes estão nos vértices U, V, e W de um triângulo equilátero. Suponha-se que a soma das cargas é nula e que a força sobre a carga localizada no vértice W é perpendicular à reta UV e aponta para fora do triângulo, como mostra a figura. Conclui-se que: