Um tubo capilar de comprimento \( 5a \) é fechado em ambas as extremidades. Ele contém ar seco, que preenche o espaço no tubo não ocupado por uma coluna de mercúrio de densidade \( d \) e comprimento \( a \). Quando o tubo está na posição horizontal, as colunas de ar seco medem \( 2a \) cada. Levando lentamente o tubo para a posição vertical, sem que se passe ar de uma extremidade à outra, os comprimentos das colunas de ar tornam-se \( a \) e \( 3a \). Nessas condições, considerando a temperatura constante e sendo \( g \) a aceleração da gravidade, a pressão no tubo capilar, quando em posição horizontal (situação da Figura 1), é:

Devido à interação gravitacional com uma estrela, localizada no ponto \( (0,0) \), um asteroide desloca-se ao longo da seguinte trajetória, indicada na figura:

\( y = \dfrac{x^2}{2b} - \dfrac{b}{2} \)

Dados:

constante universal da gravitação: \( G \); massa da estrela: \( M \); massa do asteroide: \( m \).

Observações:

\( M \gg m \) para que se possa considerar a estrela fixa em \( (0,0) \); a circunferência de raio \( b \) tem o mesmo raio de curvatura da parábola em seu vértice; a velocidade do asteroide para \( y \gg b \) é desprezível.

A velocidade escalar do asteroide quando ele passa pelo ponto mais próximo da estrela é:

Três partículas puntiformes de mesmas cargas positivas são fixadas, todas sobre o eixo \( x \), no interior do círculo tracejado centrado em uma delas. Uma quarta partícula de carga negativa é fixada por uma haste isolante sobre o eixo \( y \), seguindo a geometria indicada.

Dados:

cargas das partículas positivas: \( +Q \); carga da partícula negativa: \( -Q \); constante eletrostática do meio: \( k \).

Observação:

despreze as forças gravitacionais.

A força de compressão na haste é:

Considere duas máquinas térmicas onde a potência de acionamento de um ciclo de refrigeração é obtida integralmente através da potência disponibilizada por um ciclo motor.

Dados:

temperatura de fonte quente do ciclo motor: \( 727 ^\circ C \); temperatura de fonte fria do ciclo motor: \( 27 ^\circ C \); temperatura de fonte quente do ciclo de refrigeração: \( 27 ^\circ C \); taxa de calor rejeitado da fonte quente no ciclo motor: \( 800 kJ/min \); taxa de calor rejeitado do ciclo de refrigeração para a fonte quente: \( 5040 kJ/min \).

Observação:

admita que os dois ciclos são compostos por processos termodinamicamente reversíveis.

No contexto das informações acima, a temperatura da fonte fria do ciclo de refrigeração, em \( ^\circ C \), é:

O circuito da Figura 1 é empregado para medir a temperatura de um cômodo. Um dos componentes do circuito é o termistor, que é um resistor cuja resistência varia com a temperatura. Considerando o comportamento da resistência dado pelo gráfico da Figura 2 e o fato da potência fornecida pela fonte de \( 15 V \) ser de \( 22,5 W \), a temperatura do cômodo, em \( ^\circ C \), é:

Num determinado instante, uma partícula de carga negativa está com velocidade horizontal ortogonal a um fio infinito, por onde circula uma corrente elétrica constante, provocando na posição dela nesse instante um campo magnético de módulo \( B \). Sabe-se que a partícula vai passar por um dos 5 pontos indicados na figura.

Observações:

despreze os efeitos gravitacionais; as linhas tracejadas e o fio estão no mesmo plano; as linhas tracejadas desenhadas na figura definem 4 quadrados; caso o fio fosse substituído por um gerador de campo magnético constante de módulo \( B \), ortogonal ao plano, a partícula descreveria uma circunferência de raio igual ao lado de cada quadrado.

A partícula passará então pelo ponto:

Em 1924, o físico francês Louis de Broglie propôs que um elétron de momento p poderia se comportar como ondas

A pesagem hidrostática é uma técnica quantitativa para medir a densidade corporal baseada no princípio de Arquimedes. Nessa técnica, a massa do indivíduo é medida no ar e quando ele é completamente submerso na água. Suponha que um indivíduo foi avaliado utilizando esse método e que os valores das massas medidas no ar e na água foram, respectivamente, 70 kg e 5 kg. Qual é a densidade corporal desse indivíduo?

Considere: densidade da água igual a 1 g/cm³

Suponha que um tecido foi irradiado com uma dose de 8,4 Gy em uma única irradiação rápida. Sabendo que aproximadamente 4,2 Joule de energia equivale a 1 caloria de calor e que o calor específico da água é de 10³ cal/kg/ºC, qual é a variação aproximada de temperatura no tecido, supondo que a água é uma boa aproximação para sua composição química?

Observe a figura a seguir, representando as imagens de dois objetos pontuais distantes com separações angulares distintas:

(David Halliday, Robert Resnick e Jearl Walker. Fundamentos de Física. Vol. 4)

Na figura (I) a separação é tal que os objetos não podem ser distinguidos como dois objetos, na (II) essa distinção é limítrofe, e na (III) os objetos podem ser claramente distinguidos como dois objetos independentes. O fenômeno associado ao efeito que limita a resolução espacial da imagem e o critério que somente as figuras (II) e (III) atendem, respectivamente, são