Um professor de Física decidiu montar um experimento óptico que estava há anos armazenado no almoxarifado da instituição onde trabalha. Durante a montagem, ele constatou a ausência de uma das lentes do sistema. Ao consultar um manual do aparato, parcialmente deteriorado, encontrou apenas um esboço gráfico (conforme representado na figura) e as seguintes informações:

1. uma imagem real e invertida I deve ser formada a partir de um objeto O;
2. a distância entre o objeto e a imagem, medida ao longo do eixo principal da lente, é de d = 45 cm;
3. a imagem formada deve possuir metade da altura do objeto.

Sabendo que o professor pretende posicionar o objeto a da lente, assinale a alternativa que indica corretamente o tipo de lente a ser utilizada e o valor da distância focal necessária para o funcionamento adequado do experimento.

Em uma região montanhosa utilizada para recreações de inverno, uma pista coberta de neve é composta por uma rampa retilínea de 25m de comprimento, inclinada 30° em relação à horizontal, seguida por um plano horizontal longo, também coberto de neve. Para análise do deslocamento dos usuários na pista, os organizadores precisam determinar a distância percorrida por cada usuário no plano horizontal até parar completamente. Suponha que um garoto monte em um trenó e parta do repouso no ponto mais alto da rampa. Juntos, o garoto e o trenó têm massa total de 35 KG. Assuma que o coeficiente de atrito cinético entre o trenó e a neve é constante e vale 0,1 ao longo de todo o percurso. Despreze a resistência do ar e considere \( g=9,8\ m \)/\( s^2 \) .

Assinale a alternativa que melhor representa a distância correta percorrida pelo garoto e seu trenó no plano horizontal.

Em estudos oceanográficos, a variação da densidade da água com a profundidade é um fator crítico. Considere uma fossa oceânica com profundidade \( h=10\ km \). Sabendo que a densidade da água na superfície é ρ₀ = 1000 kg/m³ e o seu módulo de elasticidade volumétrico é B = 2,0 × 10⁹ Pa, determine o aumento percentual na densidade da água no fundo da fossa em relação à superfície.

Considere g = 9,8 m/s² e assuma, para uma primeira aproximação do cálculo da variação da pressão no fundo da fossa, que a água tem densidade média aproximadamente igual a ρ₀.

Um aplicado físico reproduz em laboratório um experimento no qual um objeto é abandonado em um aquário. Inicialmente, o aquário contém um fluido 1 com coeficiente de arrasto \( n_1 \). Em seguida, o experimento é repetido usando-se o mesmo objeto, mas com um fluido 2, com coeficiente de arrasto \( n_2 \). Com o auxílio de um sensor, o físico conseguiu obter o gráfico da velocidade de queda versus tempo nas duas situações.

Com base no gráfico, dadas as afirmativas,

I. O resultado do experimento seria o mesmo, caso fosse utilizado um objeto de mesma massa, porém de forma diferente.

II. Para o experimento usando-se o fluido 2, a aceleração não será constante.

III. O coeficiente de arrasto do fluido 1 é menor do que o coeficiente de arrasto do fluido 2, ou seja, $n_1.

IV. Quando o fluido 2 é utilizado, a trajetória (posição versus tempo) do objeto é parabólica.

verifica-se que está/ão correta/s

Um gás ideal sofre um processo no qual \( P=\alpha V^2. \)

Assinale a alternativa que indica o valor correto do trabalho realizado pelo gás ao expandir de \( V_0 \) até \( 2V_0. \)

A segurança de veículos, ao realizar curvas em rodovias, depende das forças que mantêm o carro seguindo a trajetória curva. Dessa forma, ao projetar uma curva em uma rodovia, o engenheiro deve ficar atento à escolha entre fazer uma curva plana ou uma curva inclinada, também chamada de curva com superelevação. Considere que automóveis possam trafegar por duas pistas circulares: uma plana e outra com superelevação. Essas pistas têm mesmos raios de curvatura e coeficiente de atrito estático e dinâmico iguais a \( \mu_S \) e \( \mu_D \), respectivamente. Além disso, vamos considerar carros convencionais, nos quais não há sustentação negativa.

Com base nas Leis de Newton e suas aplicações, julgue as afirmações como verdadeiras (V) ou falsas (F).

( ) A maior vantagem da curva com superelevação é o fato de que a direção de uma das componentes da força normal age na direção do centro da curva, contribuindo para fornecer a aceleração centrípeta necessária.

( ) Para que um automóvel possa descrever uma curva com superelevação, sem depender da força de atrito lateral, o ângulo de inclinação da pista, com relação à pista plana, independe da massa do automóvel.

( ) Numa pista sem superelevação, a velocidade escalar máxima que o automóvel pode atingir e, ainda assim, fazer a curva com sucesso, só depende do coeficiente de atrito dinâmico da pista.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

Um sensor subaquático med 100dB a 100 m de um navio. Supondo-se propagação esférica sem absorção, a que distância o nível cai para 60 dB?

Em testes de materiais isolantes utilizados em capacitores de alta tensão, uma pequena esfera maciça de material dielétrico (com constante dielétrica irrelevante para a distribuição de carga) é carregada com carga elétrica total Q, distribuída uniformemente em seu volume. A esfera possui raio R e encontra-se isolada no vácuo.

Para analisar o armazenamento de energia e o estresse elétrico no material, deseja-se caracterizar, no equilíbrio eletrostático, o potencial elétrico no interior, no exterior e na superfície da esfera, adotando-se o potencial nulo no infinito. Com base na Eletrostática clássica, é correto afirmar que fora da esfera, o potencial elétrico varia inversamente com a/o

Biossonar é o nome atribuído ao sistema sonar próprio da natureza. De fato, muitos animais emitem uma onda sonora que, quando rebatida por algum objeto, produz um eco que fornece informações sobre distância e tamanho desse objeto. Baleias, morcegos e golfinhos são alguns dos animais que utilizam essa ecolocalização para buscar alimentos e se comunicar. Cada animal emite ondas sonoras em uma faixa específica de frequência. Ainda na década de 1980, pesquisadores do Instituto de Oceanografia Woods Hole, dos Estados Unidos, detectaram uma baleia que “canta” com uma frequência única de , o que faz com que ela não seja ouvida pelas outras baleias. Por isso, a Baleia 52 é conhecida como a mais solitária do mundo. Hoje já se sabe que a baleia 52 Hz é um animal híbrido, possivelmente de um cruzamento entre a baleia-azul e outras espécies de baleia.

Suponha que a Baleia 52 emite um som, quando se aproxima de uma barreira de corais, com velocidade constante de 36 km/h.

Considerando-se que a velocidade do som na água é de, aproximadamente, 1,450 m/s, qual é a frequência aproximada com que a Baleia 52 ouve seus sons refletidos nessa barreira de corais?

Durante uma aula sobre a Segunda Lei da Termodinâmica, um professor propõe aos estudantes a análise do desempenho de um refrigerador utilizado no armazenamento de reagentes no laboratório da instituição. O equipamento opera com potência elétrica constante d \( 360\ \)W e mantém o compartimento interno à temperatura de -3ºC, rejeitando calor para o ambiente do laboratório, cuja temperatura é 27ºC.

Para a análise, consideram-se dois cenários:

I. o refrigerador opera como um dispositivo reversível entre dois reservatórios térmicos ideais;

II. o coeficiente de desempenho do equipamento corresponde a 2/3 do valor máximo teoricamente possível (coeficiente de desempenho de Carnot) para as temperaturas envolvidas.

Admite-se regime estacionário, temperaturas constantes nos reservatórios térmicos e que toda a potência elétrica consumida seja convertida em trabalho mecânico do compressor. Considerando as temperaturas absolutas (em Kelvin) e um intervalo de 1,0 min de operação, assinale a alternativa correta que apresenta, respectivamente, a quantidade de calor retirada do compartimento interno (em ) nas situações I e II.