No alojamento de um Cadete, está presente uma janela de vidro, cuja condutibilidade térmica é Kv = 0,8 W∙m^-1∙K^-1.

Em dias de inverno observa-se uma diferença pequena entre as temperaturas dos ambientes interno e externo a esse alojamento. Com o intuito de minimizar a perda de calor e aumentar essa diferença de temperatura entre os ambientes, através da janela de vidro, o Cadete aderiu uma placa de isopor completamente lisa sobre ela, conforme a ilustração a seguir.

Essa placa de isopor tem uma condutibilidade térmica KISO = 0,4 W∙m^-1∙K^-1 e possui área e espessura idênticas às da janela de vidro. Após atingir o regime estacionário, o Cadete aferiu a temperatura da superfície do vidro em contato com o ambiente externo Text = 5 ºC, e a temperatura interna, na superfície do isopor em contato com o ambiente interno, Tint = 26 ºC. Considerando que o fluxo de calor ocorra apenas perpendicularmente à superfície do isopor e da janela de vidro, a temperatura T, em Kelvin, na interface entre o vidro e o isopor, vale

Uma onda periódica harmônica se propaga em uma corda homogênea, tensa e infinita de acordo com a função de onda, em unidades do SI, dada por

Y₁(x, t) = 10 sen [10 x - 20 π t]

Uma segunda onda, Y₂(x,t), também periódica harmônica, é sobreposta à onda inicial, de tal forma que a onda resultante na corda tem amplitude constante e igual ao dobro da amplitude da onda descrita por Y₁(x,t). Considere que a velocidade de propagação das ondas na corda é constante.

Nessas condições, das opções a seguir, a função de onda que melhor descreve a onda Y₂(x,t) é dada por

Uma máquina térmica, operando entre as temperaturas T₁ e T₂ pode realizar quaisquer ciclos indicados no diagrama p x v abaixo.

Sabendo-se que o Ciclo de Carnot é representado por A → E → B → C → D → A, analise as assertivas a seguir.

I - A quantidade de calor rejeitada para a fonte fria no ciclo B → F → C → B é menor que a quantidade de calor rejeitada no ciclo A → E → D → A.

II - O trabalho desenvolvido pela máquina no ciclo A → E → B → C → D → A é maior que o trabalho no ciclo A → E → B → C → D → G → A.

III - O ciclo que apresenta o maior trabalho desenvolvido pela máquina é o Ciclo de Carnot.

IV - A energia recebida pela máquina, sob a forma de trabalho, do meio externo nos ciclos A → E → D → A e B → F → C → B tem o mesmo módulo.

Pode-se afirmar que

Um êmbolo móvel, situado a uma altura de 15 cm da base de um cilindro de paredes adiabáticas e de raio R = 10 cm, confina uma porção de um gás ideal monoatômico, conforme indicado na figura a seguir.

Inicialmente, o gás está à temperatura ambiente e sob a pressão de 1 ∙ 10⁵ P_a. Mantendo-se a pressão constante, uma quantidade de calor Q é fornecida ao gás que expande de forma lenta e constante, enquanto sua temperatura é elevada. Imediatamente após retirar a fonte externa de calor, verificase que a temperatura do gás aumenta e o êmbolo fica posicionado a uma altura de 25 cm. Sob essas condições, a quantidade de calor, em joules, fornecida ao gás foi igual a

Duas esferas maciças, A e B, de mesmo volume, são colocadas, sucessivamente, dentro de um recipiente contendo certo líquido. Em condições de equilíbrio hidrostático observase que a esfera A fica com 2/3 de seu volume submerso, enquanto a B, por sua vez, fica com 1/2 de seu volume submerso, como representado nas figuras a seguir.

Em outro momento, essas mesmas esferas, A e B, se comportam como partículas que se movimentam inicialmente em sentidos opostos, sobre um plano liso e horizontal, conforme figura a seguir, e sofrem uma colisão frontal parcialmente elástica, com coeficiente de restituição igual a 1/3.

Considerando que antes da colisão a razão entre os módulos das velocidades de B e A valia 2, \( {\large{V_B \over V_A}}=2 \), tem-se que, após a colisão, a razão entre as velocidades de B e A, \( \large{V'_B \over V'_A} \), será igual a

Sobre um plano, inicialmente na direção horizontal, é apoiado um bloco de massa 1 kg e de dimensões desprezíveis, conforme figura 1.

Em seguida, o plano é inclinado para 30°, conforme figura 2; sendo que, nesse momento o bloco fica na iminência de descer ao longo do plano.

Posteriormente, uma mola ideal é presa ao topo do plano inclinado; deforma-se de 5 cm essa mola e prende-se a outra extremidade dela ao bloco, conforme figura 3.

Observa-se, então, que o bloco permanece em repouso, porém, agora na iminência de subir ao longo do plano inclinado.

Nessas condições, a constante elástica da mola, em N/m, vale

Um plano, perfeitamente liso, é inclinado em relação à horizontal. Em t = 0, duas partículas, A e B, de massas iguais, são colocadas, respectivamente, na base e no topo desse plano, e passam a se movimentar de acordo com as funções horárias S_A = - 2 + 6t - 2,5t² e S_B = 4 - 2,5t², escritas em relação à origem dos espaços (0), e em unidades do SI, conforme ilustra a figura a seguir.

Em determinado instante A e B sofrem uma colisão perfeitamente elástica. Após essa colisão, B atinge uma altura vertical máxima, medida em metros e em relação à horizontal de referência, igual a

Duas partículas A e B se deslocam ao longo de eixos retilíneos paralelos tendo suas posições, em função do tempo, dadas pelo gráfico a seguir.

Observa-se que a partícula A se encontra em movimento uniforme desde t = 0 e que a partícula B só inicia seu movimento uniformemente variado a partir do repouso, em t = 2,0 s.

Nessas condições, a distância, em metros, que separa as duas partículas, A e B, no instante t = 8,0 s, vale

No esporte “Tiro ao Prato”, o objetivo é acertar um tiro no prato em movimento ainda no ar.

Assim, um prato é arremessado por uma máquina lançadora no ponto O, descrevendo uma trajetória parabólica. Alguns segundos depois, também do ponto O, o atleta Tiago efetua um disparo, que acerta o prato a uma altura de 10 metros em relação ao solo.

Sabe-se que:

- A prova é realizada num ambiente totalmente plano.

- Se Tiago não conseguisse acertar o prato, este cairia no solo a uma distância de 30 metros do ponto O.

- A inclinação da trajetória do disparo de Tiago foi de 30°.

Desconsidere a altura da máquina de lançamento, bem como a altura de Tiago e os efeitos do vento. Então, a altura máxima, em metros, alcançada pelo prato, sabendo que o mesmo foi destruído ao ser atingido pelo disparo feito por Tiago, foi de:

A física quântica, também chamada de mecânica quântica, é um ramo da física que obtém sucesso em estudar sistemas físicos com dimensões próximas ou abaixo da escala atômica. Por ser um ramo da física que possui uma vasta vertente de pesquisa, a física quântica possui vários princípios que a norteiam. Dos princípios relacionados, qual NÃO está exclusivamente entre os princípios ligados à física quântica?